Mathematics in Action

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出版者:Macmillan/Mcgraw-Hill School Div
作者:Audrey Jackson
出品人:
页数:592
译者:
出版时间:1994-1-21
价格:USD 103.60
装帧:Spiral-bound
isbn号码:9780021092864
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
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具体描述

好的,这是一本名为《科学原理与实践》的图书简介,内容与您提到的《Mathematics in Action》无关,并且力求详实、自然: --- 《科学原理与实践:探寻自然界的基本法则》图书简介 作者: 艾琳·霍尔姆斯 (Dr. Erin Holmes) 出版社: 普罗米修斯学术出版社 出版年份: 2024年秋季 导言:我们身处的世界,以及我们如何理解它 自人类文明之初,我们便对周围的世界充满了好奇:天空为何是蓝色的?石头为何会落地?生命是如何起源和演化的?《科学原理与实践》正是一部旨在系统梳理和深入剖析这些基本问题的宏大著作。它不是一本纯粹的理论汇编,也不是一本仅记录实验步骤的指南,而是一部连接抽象概念与实际观察,构建现代科学世界观的桥梁。 本书的创作初衷在于填补当前科学普及读物中一个常见鸿沟——许多书籍要么过于依赖复杂的数学模型,令初学者望而却步;要么过于简化,牺牲了科学的严谨性和深度。艾琳·霍尔姆斯博士凭借其跨越物理学、化学、生物学和地球科学的深厚学术背景,成功地构建了一个多学科交叉的叙事框架,带领读者进行一场从微观粒子到宇宙尺度的认知旅行。 第一部分:物质的构造与能量的流动——物理学的基石 本书的第一部分聚焦于构建我们所感知的现实世界的两大核心要素:物质和能量。 第一章:经典力学的回归与现代视角的修正 我们从亚里士多德的直觉认知出发,追溯到牛顿的运动三定律如何奠定了经典力学的坚实基础。然而,本书并未止步于此。我们详细探讨了功、能、动量等核心概念的定义和守恒性。更重要的是,它引入了狭义相对论(如时间膨胀和质能等效)和量子力学的基本原理。我们着重解释了哥本哈根诠释的核心观点,以及波粒二象性如何挑战了我们对“实在”的传统认知。特别值得一提的是,书中用清晰的类比阐释了不确定性原理,避免了数学上的复杂推导,侧重于其对测量和观察行为的哲学影响。 第二章:电磁波谱的交响乐 电、磁和光,这三者是如何统一在麦克斯韦方程组之下的?本章深入剖析了电荷、电流的产生机制,以及变化的电场如何产生磁场,反之亦然。从静电力的库仑定律到电磁波的传播速度,本书提供了一个连贯的叙事。随后,我们探索了电磁波谱的各个组成部分——从无线电波到伽马射线,并阐述了它们在现代技术(如医学成像和通信)中的关键作用。关于光的本性,本书细致地对比了波动说和微粒说的历史演变,强调了现代物理学对这一现象的综合理解。 第三章:热力学的逻辑与宇宙的命运 热力学是关于宏观系统行为的学科,它揭示了不可逆性与方向性。本书对热力学三大定律的阐述尤为出色。第一定律(能量守恒)与第二定律(熵增原理)的对比,清晰地界定了宇宙演化的“箭头”。我们探讨了卡诺循环在工程学中的实际意义,以及第三定律在绝对零度附近所面临的理论挑战。最后,本书将熵的概念扩展至信息论领域,讨论了信息与物理系统之间的深刻联系。 第二部分:元素的交织与物质的转化——化学的精妙世界 如果说物理学描述了“骨架”,那么化学则描绘了“血肉”。本书的第二部分将读者的视角缩小到原子和分子的互动层面。 第四章:周期表的结构与电子的舞蹈 本书从道尔顿的原子理论开始,逐步过渡到卢瑟福的核模型和玻尔的模型,最终详尽阐述了量子力学如何精确地预测了电子的排布和能级。周期表的构建不再是简单的元素罗列,而是成为了一部关于电子轨道和化学反应活性的百科全书。我们详细分析了s、p、d、f轨道如何决定了元素的周期性特征,以及价层电子如何驱动化学键的形成。 第五章:从离子到聚合物:化学键的艺术 化学键的性质决定了物质的一切宏观属性。本章系统地介绍了离子键、共价键(包括极性和非极性)以及金属键的形成机理。对于有机化学部分,本书采取了模块化的方式,重点解析了官能团的概念,以及它们如何赋予碳基化合物多样化的反应活性。特别地,本书对大分子化学进行了深入探讨,分析了聚合物的合成过程(如加成聚合和缩聚),以及它们在材料科学中的应用前景。 第六章:平衡、速率与反应机制 反应的发生并非一蹴而就,而是受制于平衡和速率。本书清晰地阐释了勒夏特列原理如何指导我们优化化学过程。在反应动力学部分,我们探讨了活化能、催化剂的角色,以及反应机理的推断方法。本书使用生动的实例,如酶促反应和工业合成过程,来展示这些原理如何在真实世界中发挥作用。 第三部分:生命的复杂性与演化的轨迹——生物学的洞察 科学的探索最终指向了我们自身存在的奥秘。本书的第三部分聚焦于生命系统,强调生命现象是建立在无机化学和物理学基础之上的复杂涌现。 第七章:细胞:生命的基元与信息载体 从鲁本·胡克的显微镜观察开始,我们进入细胞的世界。本书对原核生物和真核生物的结构进行了细致的对比,强调了线粒体和叶绿体作为能量转换中心的至关重要性。随后,叙事转向了分子生物学的核心——遗传物质。DNA的双螺旋结构、复制、转录和翻译的整个中心法则被清晰地勾勒出来,重点突出了酶在这些过程中的催化作用。 第八章:代谢的循环与能量的捕获 生命活动需要持续的能量输入和物质转化。本章详细描述了光合作用如何将光能转化为化学能(ATP和NADPH),以及细胞呼吸如何高效地分解有机物以释放能量。我们着重分析了克雷布斯循环和电子传递链的精妙之处,展示了生物系统在维持低熵状态方面所展现出的惊人工程学智慧。 第九章:进化论:统一生物学的理论框架 达尔文的自然选择理论是理解生命多样性的核心钥匙。本书不仅回顾了进化的证据(化石记录、同源结构、基因序列分析),还深入探讨了现代进化理论,包括遗传漂变、基因流以及物种形成的过程。我们探讨了宏观进化与微观进化的联系,强调进化是一个持续不断、而非终结的过程。 第四部分:地球的演化与宇宙的尺度——宏观视野 最后一部分,我们将目光投向了我们赖以生存的行星以及更广阔的宇宙。 第十章:地质年代与板块构造 地球的历史是一部深厚的时间史诗。本书介绍了地质学中的基本原则,如叠覆律和放射性定年法,帮助读者建立起对数亿年尺度的直观感受。随后,我们详细阐述了板块构造理论,解释了地震、火山和山脉形成背后的驱动力——地幔对流。本书特别关注了板块运动如何影响气候、洋流和生物的迁徙。 第十一章:天体物理学导论:恒星的生与灭 从太阳系的形成到恒星的生命周期,本章以引人入胜的方式介绍了现代天体物理学的关键概念。我们探讨了氢核聚变如何驱动恒星发光发热,以及不同质量恒星的命运——白矮星、中子星乃至黑洞。此外,书中还简要介绍了宇宙学的基础,如哈勃定律和宇宙微波背景辐射,为理解宇宙的起源和未来提供了科学的视角。 结语:科学的实践精神 《科学原理与实践》的最终目标是培养读者的批判性思维和科学探究精神。本书贯穿始终的主题是:科学不是一套固定不变的知识体系,而是一种基于证据、不断自我修正的探究方法。 每一个章节的结尾都包含“实践反思”环节,鼓励读者跳出现有的知识框架,思考如何设计实验来验证或推翻某些假设,从而真正成为科学过程的参与者。 本书适合对世界运行方式抱有强烈好奇心的普通读者、对科学基础有系统回顾需求的高等教育预科生,以及希望跨学科整合知识的工程师和技术人员。它提供了一个严谨、全面而又引人入胜的科学全景图。

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目录信息

读后感

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用户评价

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《Mathematics in Action》这本书,我不得不说,它绝对不是那种让你拿来放松的读物。它更像是一场智力上的马拉松,需要你全程保持高度的专注和思考。我尝试着去理解它关于“图论”在网络分析中的应用,这部分写得相当扎实,从基础的节点和边,到复杂的路径算法,都进行了详细的阐述。作者在讲解算法的时候,使用了大量的流程图和伪代码,这对于程序员出身的我来说,是相当友好的,我能够清晰地看到每一步的逻辑。但是,当它转向“群论”在密码学中的应用时,我就开始有点力不从心了。那些抽象的群、环、域的概念,以及它们在加密算法中的具体实现,对我来说就像是天书。我承认作者的讲解是逻辑严谨的,但它没有提供足够多的“入门”级的铺垫。如果你不是数学系的学生,或者没有扎实的数学背景,很有可能会在这部分感到非常沮丧。书中的例子虽然丰富,但有时候选择的案例难度跨度太大,没有一个循序渐进的过程,很难让读者形成一个连贯的理解。而且,它在对一些前沿课题的探讨上,往往只是点到为止,留给读者的是更多的思考和疑问,而不是明确的答案。这本书更适合那些已经对某个数学领域有一定了解,想要深入挖掘其应用价值的读者,而不是零基础想要了解数学魅力的人。

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我最近刚翻完《Mathematics in Action》,说实话,这本书给我的感觉挺复杂的。一开始吸引我的是它那个名字,听起来就很有那种“理论联系实际”的劲头,好像能揭示数学在日常生活和科学探索中的那些隐秘联系。翻开之后,它的确也做到了,很多章节都通过生动的例子,比如经济学中的模型预测、物理学中的力学分析,甚至生物学中的群体遗传,来展示数学工具的强大应用。我尤其喜欢其中关于“蝴蝶效应”的讨论,它用一种非常直观的方式解释了混沌理论的迷人之处,让我对看似随机的现象有了新的理解。不过,有些地方的讲解可能对我这个非数学专业的人来说,还是有点过于深入了。它并没有把那些复杂的公式推导过程省略掉,而是给了比较详尽的证明。我能理解作者想要严谨的态度,但在某些需要快速抓住核心概念的时候,这些冗长的数学语言确实会让我有点吃力,需要反复阅读才能勉强跟上。而且,它在章节之间的过渡上,有时候会显得稍微有点跳跃,仿佛前一章的结论和后一章的引入之间,还差着一些关键的思考环节。但总体来说,这本书给我打开了一个新的视角,让我意识到数学不仅仅是课本上的那些抽象符号,而是构建我们理解世界的重要基石。它激发了我进一步探索的兴趣,即使有些部分对我来说是挑战,但那种“豁然开朗”的感觉也是相当值得的。

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我最近一直在啃《Mathematics in Action》,这是一本非常有野心的书。它试图连接数学的纯粹理论和现实世界的各种问题,从这个角度来说,它做得相当不错。我印象最深的是关于“概率论”在金融风险评估中的应用,作者用了很多贴近实际的例子,比如期权定价和投资组合优化,详细解释了如何用统计模型来量化不确定性。这让我对金融领域的数学工具有了更直观的认识。而且,书里的一些图表和数据可视化做得也很好,让原本枯燥的数字变得生动起来。然而,我发现这本书的“深度”和“广度”似乎没有达到一个完美的平衡。它在某些方面触及了很深的数学理论,比如在介绍“微分几何”在广义相对论中的作用时,涉及到了张量分析和黎曼度量等概念,这对我来说完全是陌生的领域,没有任何背景知识很难理解。但另一方面,它在介绍一些比较基础的应用时,又显得不够深入。比如,在讨论“线性代数”在图像处理中的应用时,只是简单提及了矩阵变换,并没有详细介绍具体的算法和实现细节,这让我觉得有些意犹未尽。总的来说,这本书更像是一个“数学应用的点石成金指南”,它告诉你数学可以在哪里发挥作用,但具体如何做到,有时候需要你自己去更深层次地挖掘。

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《Mathematics in Action》这本书,我只能说它是一本“硬核”的数学科普读物。作者在选择案例时,非常注重数学本身的逻辑性和严谨性,这一点我非常赞赏。我特别喜欢它关于“数论”在公钥加密中的应用的章节,它详细讲解了欧几里得算法、费马小定理等基础知识,并且一步步推导出了RSA算法的核心原理。这个过程非常有说服力,让我深刻理解了数学是如何保障现代通信安全的。但是,这本书的叙事风格比较“学术化”,缺乏一些趣味性和故事性。它更像是把一本专业的数学教材打散,然后重新组织,加入了一些实际应用的案例。对于我这样一个平时主要阅读轻松读物的人来说,阅读过程还是有一定挑战的。我发现自己经常需要停下来,回顾前面的数学概念,才能理解后面的应用。而且,它在某些章节的过渡上,感觉像是硬生生地把两个毫不相干的数学概念硬凑在一起,缺乏一个自然的逻辑链条。比如,在讲完“组合数学”在算法设计中的应用后,突然跳到了“拓扑学”在网络连接中的作用,这两者之间的关联性并不强,让我有点摸不着头脑。这本书更适合那些有一定数学基础,并且愿意花时间和精力去钻研的读者。

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我最近才从《Mathematics in Action》这本书里抬起头来,感觉脑子都快被“数学”这两个字给填满了。这本书的特点是,它把数学理论和现实世界的应用结合得非常紧密,而且它的案例选择非常广泛,从最基础的算术在生活中的运用,到一些非常高深的数学概念在科学前沿的突破,几乎无所不包。我非常喜欢它关于“微积分”在工程设计中的作用的讲解,它用了很多非常形象的比喻,比如如何计算河流的流量、如何优化桥梁的结构,这些都让我对微积分的实用性有了全新的认识。书中的插图和图表也相当多,有助于理解复杂的概念。不过,这本书的“难度曲线”非常陡峭。它在刚开始的时候,会用一些比较容易理解的例子来吸引读者,但很快就会进入到一些非常专业和抽象的数学领域。我承认作者的讲解方式很清晰,但如果你没有一定的数学基础,可能会在某些章节感到非常吃力。我发现自己花了相当多的时间去查阅一些基本的数学定义,才能勉强理解它在介绍“群论”在物理对称性中的应用时所使用的术语。而且,这本书的写作风格比较“干巴巴”,缺乏一些人文色彩或者故事性,更多的是对数学概念和其应用的纯粹阐述,这可能会让一些读者感到枯燥。它更像是一本“数学应用百科全书”,你可以从中找到很多有趣的连接,但你需要具备一定的“阅读工具”才能充分利用它。

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