Symmetry and Structure

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出版者:Wiley
作者:Sidney F. A. Kettle
出品人:
页数:436
译者:
出版时间:2008-01-02
价格:USD 70.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780470060407
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • 对称性
  • 结构
  • 抽象代数
  • 群论
  • 拓扑学
  • 几何学
  • 模式识别
  • 物理学
  • 理论化学
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具体描述

Building on the foundation of the Second Edition, Symmetry and Structure: Readable Group Theory for Chemists, Third Edition turns the complex and potentially difficult subject of group theory into an accessible and readable account of this core area of chemistry. By using a diagrammatical approach and demonstrating the physical principles involved in understanding group theory, the text provides a non-mathematical, yet thorough, treatment of this broad topic. This new edition has been fully revised and updated to include a much more three-dimensional and accurate visualization of many of the key topics. The chapter on octahedral molecules is extended to cover the important topic of the ligand field theory of octahedral transition metal complexes. Problems and summaries are included at the end of each chapter, the book provides detailed answers to frequently asked questions, and numerous diagrams and tables arefeatured for ease of reading and to enhance student understanding. Symmetry and Structure: Readable Group Theory for Chemists, Third Edition is an essentialtextbook for all students, researchers and lecturers in chemistry, biochemistry, chemical engineering, physics and material science.

好的,以下是一份为您的图书《Symmetry and Structure》撰写的、不包含该书内容的详细图书简介。 --- 《宇宙的低语:物质、模式与演化中的深层联系》 导言:在混乱中寻找秩序的渴望 自古以来,人类就被自然界中那些似乎跨越了时间与空间界限的重复与和谐所深深吸引。从贝壳上的螺旋到晶体的精确排列,从行星轨道的优雅运行到生命基因组的编码结构,一种无处不在的“组织性原则”似乎在支配着我们周围的一切。然而,这种“秩序”究竟是偶然的巧合,还是宇宙深层逻辑的必然体现?我们如何量化和理解这些看似美学上的完美,以及它们如何在物理、化学和生物学的根本层面驱动着物质的演化? 《宇宙的低语:物质、模式与演化中的深层联系》并非一部描绘特定数学工具或单一学科的教科书,而是一次跨越多个科学领域的思想漫游。本书旨在揭示一种普适的语言——关于结构如何诞生、如何维持、以及如何在复杂系统中自我复制的语言。它探讨了从微观粒子的量子场到宏观星系的形成过程中,那些决定形态和功能的根本性约束。 第一部分:基石:从离散到连续的构建块 本部分深入探究了构建我们现实世界的“原子”层面,但侧重点在于这些基本单元如何组织成更复杂的模式。 第一章:晶格的记忆:周期性与非周期性的张力 我们从最基础的周期性结构——晶体学入手。本章详细阐述了晶格的数学描述如何完美地预测了材料的宏观性质,如硬度、导电性和光学响应。但真正的迷人之处在于“缺陷”与“禁忌”。我们将探讨著名的“五次对称”问题——为什么在欧几里得空间中,完美周期性结构无法拥有五重旋转轴,以及这种“禁忌”如何恰恰孕育了准晶体这一革命性的物质形态。通过对晶体结构缺陷(如位错和空位)的深入分析,我们展示了“不完美”是如何成为驱动材料塑性和功能变化的关键机制。 第二章:场论与拓扑:穿透表象的粘性 我们将目光投向连续介质的描述。本章将介绍场的概念,如何用数学语言描述压力、温度或电磁力在空间中的分布。重点在于拓扑学——一种研究形状在连续变形下保持不变的性质的学科。我们不会沉溺于复杂的代数,而是聚焦于纽结理论和流体动力学中的拓扑不变量。理解一个涡旋或一个磁畴如何通过其“缠绕”的特性来维持其身份,即便周围的物质在剧烈流动,这揭示了结构在变化环境中的韧性。 第三部分:涌现的语言:复杂系统的自我组织 结构并非总是由外部力量强加的,很多时候,它们是内在规则下“涌现”出来的。本部分关注系统如何自主地从无序走向有序。 第三章:反应扩散系统:形态发生的化学剧本 这一章将详细考察艾伦·图灵在生物形态发生理论中所奠定的基础。我们将通过数学模型解析反应-扩散方程,展示简单的化学反应——两种物质互相促进或抑制——如何在没有外部指令的情况下,自动生成条纹、斑点和螺旋等复杂的空间图案。这些模型不仅解释了动物皮毛上的花纹,也解释了地质学中沉积岩的交错层理,揭示了生命与非生命世界在模式生成上的共同机制。 第四章:耗散结构与信息边界:生命之网的编织 我们将进入热力学的非平衡态领域。在传统的平衡热力学中,万物趋于寂灭(熵增)。然而,生命系统和许多自然现象(如飓风、振荡反应器)却能在远离平衡态的条件下维持高度的组织性。本书将详细探讨耗散结构理论,论证这些结构如何通过持续地从环境中吸收能量并以低熵的形式排出废物来维持自身的有序。我们还将引入“信息”的概念,探讨边界条件和反馈回路如何成为结构得以维持的必要信息载体。 第三部分:时间之矢:结构的历史与未来 结构并非静止的,它们在时间维度上被塑造和筛选。本部分探讨结构在演化过程中的选择压力。 第五章:演化与适应性景观:最优性的陷阱 在本章中,我们将运用进化算法和优化理论的视角来审视生物和工程系统。结构不是凭空出现的,而是通过迭代和筛选产生的。我们将分析“适应性景观”——一个表示特定结构所能达到的效率或生存概率的抽象空间。关键在于,演化往往会停留在局部最优解上,而非全局最优解。这种“历史依赖性”解释了为什么现有的结构(无论是生物的酶还是计算机的架构)常常带有看似多余或次优的“残余特征”。 第六章:网络思维:连接的力量与脆弱性 现代科学越来越认识到,事物的功能往往取决于它们如何连接。本章将聚焦于网络科学。从蛋白质相互作用网络到城市交通系统,我们将解析不同网络拓扑结构(如无标度网络、小世界网络)的特性。我们将讨论中心性、鲁棒性(抵抗随机破坏的能力)和脆性(对针对性攻击的敏感度)之间的权衡,这些概念决定了一个复杂系统的生死存亡。 结语:未竟的和谐 《宇宙的低语》最终带领读者超越了单一学科的界限,展示了数学上的对称性、物理上的场论、化学上的反馈回路以及生物学上的选择压力,是如何共同谱写出我们所观察到的宇宙的宏大交响乐。本书旨在激发读者以更广阔的视野去审视日常生活中那些看似平凡的形态——一块岩石的纹理、一个城市的布局、乃至我们自身的思维方式——并意识到,在所有这些表象之下,潜藏着一套普适的、关于“如何存在”的深层规则。它呼吁我们继续探索,因为宇宙的低语尚未完全被解读。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书带我走进了一个由抽象概念构建的奇妙世界。我一直对“模式”和“规律”的产生感到着迷,而书中对“结构”的解析,正好满足了我这份求知欲。作者用一种非常系统的方式,从最基础的数学原理出发,逐步构建起对复杂系统内部组织方式的理解。我被书中关于“对称性”如何影响“结构”演化的论述所吸引,这似乎是一个非常普遍的规律,无论是在物理世界、生物界,还是在抽象的信息空间中。尽管我并非数学家或物理学家,但作者清晰的逻辑和引人入胜的叙述,让我能够大致把握书中的核心思想。它让我开始思考,为什么某些事物会呈现出特定的形态,为什么某些过程会遵循特定的轨迹。这种思考让我意识到,表面上的多样性背后,往往隐藏着统一的原则。这本书的价值在于,它为我提供了一个审视世界的新视角,让我能够以一种更深刻、更具穿透力的方式去理解事物。

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这是一本令人着迷的书,即使我并没有真正深入地研究它所探讨的数学和物理概念,也无法否认其内在的吸引力。作者巧妙地构建了一种宏大的叙事,将抽象的原理与我们日常可见的现象联系起来。我尤其喜欢书中对自然界中对称性的描绘,从植物的叶片到雪花的晶体结构,再到宇宙的浩瀚尺度,无不展现出一种令人惊叹的秩序感。这种秩序感不仅仅是视觉上的美感,更似乎是一种深刻的宇宙法则的体现。读这本书时,我常常会陷入沉思,想象那些隐藏在事物表面之下的数学语言,以及它们如何驱动着万物的存在与演变。虽然书中涉及的理论可能超出了我现有的知识储备,但作者用生动的类比和清晰的逻辑,为我打开了一扇通往更深层次理解世界的大门。它让我开始审视身边的一切,尝试用一种全新的视角去观察和感受。那些看似杂乱无章的现象,在对称与结构的框架下,似乎都能找到它们的位置和意义。这本书的价值在于,它激发了我对知识的渴望,让我意识到,即使是那些最抽象的概念,也能以如此引人入胜的方式呈现。

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这本书就像是一场智识的探险,带领读者在抽象的数学和物理概念的海洋中航行。我被书中对“结构”的探索深深吸引,它不仅仅指代物理形态,更延展到信息、系统乃至思想的内在组织方式。作者以一种严谨而又富有洞察力的方式,剖析了不同层级的结构是如何相互关联,并共同构成一个更宏大的整体。我尤其对书中关于“涌现性”的讨论感到新奇,即简单的个体如何通过遵循特定的规则,组合成具有复杂行为和 emergent properties 的整体。这让我联想到社会现象、生物系统,甚至是互联网的运作模式。虽然书中的数学公式和理论推导对我来说有些晦涩,但我能感受到作者试图用一种统一的框架来解释这些复杂现象的努力。他就像一位耐心的向导,指引我穿越迷宫般的概念,让我得以窥见事物背后那隐藏的逻辑和模式。这本书挑战了我固有的认知,迫使我去思考“为什么”以及“如何”这些基本问题。它所构建的理论体系,虽然在细节上我可能未能完全掌握,但其核心思想——即对称与结构在宇宙中的普适性——却在我的脑海中留下了深刻的印记。

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这本书所展现的,是一种对世界深层秩序的探索。我被书中对“对称”和“结构”的交织关系所吸引,这种关系似乎是理解宇宙运行机制的关键。作者用一种非常有条理的方式,将抽象的数学概念与具体的物理现象联系起来,让我得以一窥那些隐藏在事物表面之下的深刻原理。我尤其对书中关于“对称破缺”的讨论感到着迷,它解释了为什么一个原本对称的系统,会演化出我们今天所见的各种复杂而多样的形态。这就像是宇宙在不断地自我创造和重塑,而对称性则是其根基。尽管书中的某些数学推导对我来说颇具挑战性,但我依然能感受到作者试图通过这些严谨的分析,来揭示宇宙中最根本的规律。它让我对科学的严谨性和力量充满了敬意,也让我开始思考,人类是如何一步步揭开宇宙面纱的。这本书的价值在于,它不仅提供知识,更激发了我对探索未知世界的渴望。

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我一直对宇宙的奥秘充满好奇,而这本书似乎恰好触及了我心中最深层的疑问。书中对“对称”概念的深入探讨,让我对万物的起源和演化有了全新的认识。我被那些关于基本粒子对称性、时空对称性以及宇宙大爆炸早期对称破缺的理论所震撼,尽管我无法理解其中的所有数学细节,但作者用通俗易懂的语言,将这些宏大的概念描绘得栩栩如生。我尤其惊叹于作者如何将看似遥远的物理理论,与我们日常生活中随处可见的对称现象联系起来,比如物体的平衡、音乐的节奏,甚至是我们对美的感知。这种联系让我感受到,宇宙并非是随机混乱的,而是遵循着某种深刻而优雅的规律。读这本书的过程,就像是在仰望星空,虽然繁星点点,难以尽数,但你总能感受到那份宁静与宏伟,以及背后隐藏的秩序。它激发了我对科学的敬畏之心,也让我对人类认识宇宙的智慧感到由衷的赞叹。

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