质的量化与运动的量化

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出版者:商务印书馆
作者:张卜天
出品人:
页数:303
译者:
出版时间:2019-5
价格:0
装帧:平装
isbn号码:9787100171090
丛书系列:清华科史哲丛书
图书标签:
  • 张卜天
  • 科学史
  • 思想史
  • 哲学
  • 科学哲学
  • 西哲
  • *北京·商务印书馆*
  • 科学
  • 量化研究
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  • 认知科学
  • 实证研究
  • 理论构建
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具体描述

本书是国内第一部关于西方中世纪物理学史研究的专著。它基于原始文献和此前科学史家的研究成就,以“质的量化”和“运动的量化”问题为线素,以语境主义的眼光,比较完整而系统地讨论了14世纪经院自然哲学家的运动学成果及其哲学、逻辑和神学背景,填补了国内空白。

好的,以下是一本关于“质的量化与运动的量化”之外的图书简介,旨在详细描述其内容,避免任何生成痕迹,字数控制在1500字左右。 --- 图书名称:《混沌边缘的秩序:复杂系统中的涌现与演化》 作者: [此处可填写虚构作者姓名] 出版社: [此处可填写虚构出版社名称] 出版日期: [此处可填写虚构日期] 导言:穿透表象的迷雾 自人类文明肇始,我们便试图理解这个世界:星星的轨迹、生命的诞生、社会结构的形成。传统科学倾向于将复杂现象分解为最基本的组成部分,试图通过还原论的方法重建整体。然而,在诸如湍流、生态系统、金融市场乃至神经活动等领域,我们发现“整体大于部分之和”的现象普遍存在。这种超越简单线性叠加的复杂性,正是“涌现”的本质。 《混沌边缘的秩序:复杂系统中的涌现与演化》并非关注特定物理量(如质量或速度)的精确度量,而是将焦点投向在大量相互作用的简单单元中,如何自发地产生宏观、稳定且往往出乎意料的集体行为模式。本书致力于构建一个跨越物理学、生物学、社会学和信息科学的理论框架,探索系统如何从看似随机的无序中,雕刻出复杂而有序的结构。 第一部分:复杂性的基石——元胞自动机与自组织临界性 本书的起点是对“复杂性”概念的严谨界定。我们不探讨单一粒子的精确运动轨迹,而是研究大量具有局部规则的单元如何通过迭代交互,生成全局的复杂结构。 第一章:元胞自动机:从简单规则到复杂图景 本章深入剖析了元胞自动机(Cellular Automata, CA)的数学基础,重点讨论了沃尔夫勒姆分类系统(Wolfram’s classification)。我们详细分析了从I类(均匀状态)到IV类(复杂、类生命行为)的不同类型,并展示了康威生命游戏(Conway's Game of Life)等经典模型如何仅凭简单的邻域规则,展示出图灵完备性与不可预测性。重点在于理解局部规则如何内生地、无需外部干预地生成宏观模式。 第二章:自组织临界性(SOC):系统如何“找到”自己的平衡点 传统的物理系统通常需要在外部能量输入或精确的参数调控下才能达到相变点。然而,SOC理论揭示了某些耗散系统(如沙堆模型、断层扫描模型)能够在没有任何外部参数调谐的情况下,自发地演化到一个临界状态。本书详细推导了SOC模型中事件规模分布遵循幂律(Power Laws)的数学根源,并将其应用于理解森林火灾、雪崩以及股市崩盘的“长尾”现象。我们探讨了这种临界状态的鲁棒性及其对信息传递效率的优化作用。 第二部分:涌现的动力学——非线性、反馈与多尺度耦合 复杂系统之所以难以预测,核心在于其固有的非线性特征和无处不在的反馈机制。本部分深入探讨了驱动涌现行为的动力学机制。 第三章:非线性动力学与奇异吸引子 本章超越了牛顿力学的线性叠加原理,聚焦于微分方程组中的非线性项如何导致系统对初始条件的极端敏感性——即著名的“蝴蝶效应”。我们详尽分析了洛伦兹吸引子(Lorenz Attractor)的结构,并解释了奇怪吸引子(Strange Attractors)如何代表着混沌系统中的“内在有序”结构。书中将重点讨论相空间分析(Phase Space Analysis)在识别混沌行为中的应用,而非对具体轨迹的数值积分。 第四章:反馈环路与延迟效应 反馈是所有自组织系统的核心驱动力。本书区分了正反馈(增强效应)和负反馈(调节效应)。我们通过构建离散和连续时间模型,分析了在生态系统中(如捕食者-猎物模型)的振荡行为是如何由时间延迟的反馈回路产生的。特别地,我们讨论了在信息传播和决策制定中,反馈延迟如何从根本上改变系统的稳定性和收敛速度。 第五章:多尺度耦合与层次结构 真实世界的复杂系统往往是分层的,例如,分子层面的化学反应驱动细胞层面的生命活动,细胞活动又构成了器官层面的功能。本章研究了不同时间尺度和空间尺度上的相互作用。我们运用平均场理论(Mean-Field Theory)和重整化群思想(Renormalization Group Ideas)来解释,在不同尺度下,系统可能表现出截然不同的有效定律,以及这种多尺度耦合如何促进整体系统的鲁棒性。 第三部分:信息、适应性与演化系统 复杂性理论的终极目标之一是理解生命与智能的涌现。这涉及系统如何处理信息并根据环境变化进行自我优化。 第六章:信息论视角下的复杂性 我们从香农信息论出发,探讨了复杂系统内部的有效信息处理能力。本书引入了“统计复杂性”的概念,区别于热力学中的熵(无序度),我们关注的是系统内信息结构和模式的丰富程度。重点讨论了互信息(Mutual Information)在识别系统中关键相互作用节点(如蛋白质网络或社交网络中的核心影响者)中的应用。 第七章:适应性演化与遗传算法 在演化系统中,系统(如一个物种或一个优化算法)通过试错和选择来“学习”最优的配置。本章详细解析了遗传算法(Genetic Algorithms)的机制,将其置于复杂系统演化的框架下。我们讨论了适应度景观(Fitness Landscape)的拓扑结构如何决定了群体演化的路径,以及局部最优解(Local Optima)与全局最优解之间的权衡。 第八章:网络科学:结构决定功能 现代复杂性研究离不开网络理论。本书将网络结构(如无标度网络、小世界网络)视为涌现模式的物理载体。我们分析了疾病传播(基于SIR模型在不同网络结构上的动力学)和信息级联(Cascades)的传播机制。重点在于理解拓扑缺陷(如网络孔洞或高连接度节点)如何影响整个系统的鲁棒性、效率和故障传播。 结论:超越预测的理解 《混沌边缘的秩序》最终导向的不是对每一个微小变化的精确预测——因为在混沌系统中,这是徒劳的。相反,它提供了一套工具和概念框架,用以理解系统如何在宏观层面上保持稳定(例如,一个生物体能维持生命体征),即使其微观成分持续剧烈变化。本书旨在揭示,在自然界和人工系统中,秩序并非外加的,而是自发涌现的必然结果,是系统在不断地与自身的边界进行能量和信息交换时所达到的动态平衡。它邀请读者从根本上改变对“简单”与“复杂”的认知。 ---

作者简介

张卜天,中国科技大学物理学学士,北京大学科技哲学博士,清华大学科学史系教授,研究方向为西方中世纪和近代科学思想史。精通科学史、科学普及与哲学翻译,译有著作近五十部。其译文优美流畅,广受读者好评。

目录信息

读后感

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用户评价

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我之所以对《质的量化与运动的量化》这本书产生浓厚兴趣,很大程度上是因为它标题中透露出的那种“解决问题”的决心。在很多物理学研究领域,我们常常会遇到一些“难以名状”的现象,它们似乎遵循着某些规律,但又难以用现有的数学工具精确地捕捉。这本书的出现,仿佛是一把钥匙,试图解锁这些神秘的领域。我特别好奇作者是如何将抽象的“质”概念与具体的“量化”联系起来的。是采用了新的测量方法?还是提出了新的数学模型?而且,“运动”的量化,这本身就是一个庞大的课题。除了我们熟知的速度、加速度,书中是否会涉及到更复杂的运动状态,比如随机运动、混沌运动,甚至是在量子尺度下那种非定域性的运动?我期待这本书能够提供一种全新的理论视角,帮助我们更有效地分析和预测这些复杂现象,或许还能为某些工程技术带来突破性的启示。

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这本书的标题《质的量化与运动的量化》实在是太吸引人了,让我迫不及待地想翻开它。我一直对科学研究中的一些基础概念非常感兴趣,尤其是“质”和“运动”这两个最基本、最普遍的物理实体。我们日常生活中能感受到它们的存在,但要真正精确地描述和衡量它们,却是一项艰巨的任务。这本书的标题直接触及了这个核心难题,暗示着它可能会提供一些前沿的、创新的视角来解决这些问题。我尤其期待它能否在“质”的方面,比如物质的固有属性、能量的体现形式等方面,给出全新的量化方法,打破我们以往对于“质”的模糊认识。而在“运动”的量化上,除了经典的牛顿力学,这本书会不会引入更现代的物理学理论,比如量子力学或者相对论的视角?它是否会探讨一些非常规的运动形式,或者在微观尺度下“运动”的奇特表现?我希望这本书能引领我进入一个更深邃、更精密的物理世界,让我对我们周围的宇宙有更透彻的理解。

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这本书给我留下了非常深刻的印象,它完全超出了我的预期。我原本以为会是一本偏向于基础物理概念的讲解,但实际内容却更加宏大和前沿。作者在书中对“质”的量化进行了非常深入的探讨,不仅仅局限于物质的质量,而是将其延伸到了更广泛的物理属性,例如能量、信息,甚至是一些更抽象的“特性”。他对这些“质”的量化方法,采用了多种不同的模型和理论,其中一些我之前从未接触过,需要花费大量时间去理解。而“运动”的量化部分,则更加令人惊叹。它不仅仅是描述宏观物体的运动轨迹,更将目光投向了微观粒子,甚至宇宙尺度的运动。我印象特别深刻的是,作者在书中提出了一些关于“运动”本身的“量子化”观点,这让我对我们所理解的“连续运动”产生了怀疑。这本书的语言风格也十分独特,有时严谨如科学论文,有时又富有诗意,引人入胜。

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读完这本书,我感觉自己好像经历了一场思维的“大爆炸”。它并没有像我之前读过的很多物理学科普书籍那样,从相对浅显的概念开始一步步铺垫,而是直接抛出了几个非常深刻的、甚至有些颠覆性的理论框架。我记得其中有一章,作者用一种近乎哲学辩论的方式,探讨了“量化”本身存在的边界和可能性。他提出,在我们试图用数字和公式来定义一切之前,是否已经预设了某些无法逾越的限制?这本书并没有给出明确的答案,而是鼓励读者去独立思考,去质疑那些我们习以为常的理论。这种开放式的探讨方式,让我感到非常新颖,也很有挑战性。特别是关于“质”的量化,书中提到了几个非常抽象的概念,需要反复琢磨才能领会其精髓。而“运动”的量化部分,则涉及到了我对空间和时间理解的重新审视,让我不禁开始思考,我们所感知到的“运动”是否真的如我们所想的那样连续和可预测。

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当我看到《质的量化与运动的量化》这本书时,我立刻联想到了物理学中一些最基本、也最令人着迷的问题。我们如何才能精确地衡量一个物体的“质”?这不仅仅是质量,还包括了它所蕴含的能量、它的内在属性,以及它与其他事物相互作用的潜力。而“运动”,更是宇宙万物变化的根本。从粒子到星系,一切都在运动。这本书的标题暗示着它将从一个全新的角度来处理这两个核心概念。我特别想知道,作者是否会提出一种统一的量化框架,能够同时适用于“质”和“运动”?它是否会涉及一些我们尚未完全理解的物理现象,比如暗物质、暗能量,或者在极端环境下物质和运动的表现?我期待这本书能够带领我深入探索这些未知领域,帮助我构建一个更清晰、更完整的物理世界图景。

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明明写的那么好却说没必要买没必要读……卜天老师真的谦虚过分了………

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今年读得最后一本书了。其实张卜天光这一本就能奠定现在国内科学史研究头把交椅的地位。填补了我关于所谓calculators的空白(之前只是在Funkenstein的书中有所耳闻),当然碍于数学,物理都忘得差不多了,看得竟有点吃力。中世纪的确是个奇妙的时代,当然中世纪也只是现代人特有的记忆建构的图像。

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明明写的那么好却说没必要买没必要读……卜天老师真的谦虚过分了………

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今年读得最后一本书了。其实张卜天光这一本就能奠定现在国内科学史研究头把交椅的地位。填补了我关于所谓calculators的空白(之前只是在Funkenstein的书中有所耳闻),当然碍于数学,物理都忘得差不多了,看得竟有点吃力。中世纪的确是个奇妙的时代,当然中世纪也只是现代人特有的记忆建构的图像。

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今年读得最后一本书了。其实张卜天光这一本就能奠定现在国内科学史研究头把交椅的地位。填补了我关于所谓calculators的空白(之前只是在Funkenstein的书中有所耳闻),当然碍于数学,物理都忘得差不多了,看得竟有点吃力。中世纪的确是个奇妙的时代,当然中世纪也只是现代人特有的记忆建构的图像。

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