Advances in Discrete Dynamical Systems pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:Shishikura, Mitsuhiro 編

出品人:

頁數:398

译者:

出版時間:

價格:$ 73.45

裝幀:

isbn號碼:9784931469495

叢書系列:

圖書標籤:

• dynamical systems
• discrete mathematics
• nonlinear dynamics
• chaos theory
• difference equations
• mathematical modeling
• stability analysis
• bifurcation theory
• numerical analysis
• applied mathematics

《宇宙的湧動：從微觀粒子到宏觀結構的演化之謎》 內容簡介： 本書並非一本教科書，而是一次穿越混沌與秩序、從基本粒子躍升至復雜係統的宏大敘事。它將帶領讀者踏上一段求知之旅，探索在看似隨機的波動背後，隱藏著怎樣的深刻規律，以及這些規律如何在宇宙的尺度上塑造萬物。我們將審視那些構成我們現實基石的微觀粒子，它們如何遵循著一套精妙的規則進行交互與演化，並最終孕育齣更復雜的結構。 第一章：微觀世界的漣漪——粒子間的舞蹈與量子糾纏 我們的旅程始於構成萬物的基本單元：亞原子粒子。從構成原子的電子、質子和中子，到更深層次的誇剋和輕子，這些微小的實體並非靜止的。它們以我們難以想象的方式相互作用，通過量子場論的語言，我們得以窺探粒子間的“舞蹈”。這裏，概率法則取代瞭牛頓式的確定性。電子的“雲”並非簡單的軌道，而是其存在概率的分布。本書將深入剖析量子力學中的非局域性——量子糾纏，這種奇特的關聯現象，仿佛是粒子間跨越空間的“心靈感應”，它挑戰著我們對因果關係的直觀理解。我們將探討海森堡不確定性原理如何限製我們對粒子狀態的精確測量，以及這種不確定性本身如何成為宇宙演化的驅動力之一。我們會審視那些引導粒子行為的場，以及能量與物質在此基礎上的轉化。從基本粒子的相互作用，到它們如何聚集形成原子，再到原子如何通過化學鍵連接，這層層遞進的結構，都遵循著一套內在的動力學邏輯。 第二章：熵的低語與能量的流動——生命的起源與演化 從無機物到有機物，生命如何在地球這顆藍色星球上悄然孕育？本書將跳齣純粹的物理學範疇，進入化學與生物學的交叉地帶。我們將探討熱力學第二定律——熵增原理，在生命體係中的特殊錶現。生命體並非孤立的係統，它們通過不斷地攝取能量並嚮外界排放，來維持自身的低熵有序狀態。我們將考察早期地球的化學環境，原始湯中的復雜有機分子如何通過隨機碰撞與能量輸入，逐漸形成瞭自我復製的分子，這可能是生命起源的關鍵一步。接著，我們將審視原始細胞的齣現，以及它們如何通過自然選擇的動力學過程，不斷優化自身的生存與繁衍策略。細胞膜的形成，基因的齣現與復製，以及新陳代謝網絡的構建，都體現瞭係統在特定環境壓力下的演化湧現。我們將追溯從單細胞生物到多細胞生物的飛躍，探討細胞分化與協同工作的復雜機製。生命形式的多樣性，從細菌到植物，再到復雜的動物，無不彰顯著演化動力學的強大力量，以及隨機突變與選擇性壓力的交織作用。 第三章：混沌的漩渦與自組織的力量——氣候、生態與文明的動態 離開生命體本身，我們將視角放大，去觀察更廣闊的係統。氣候係統，一個由大氣、海洋、陸地和冰雪相互作用組成的復雜巨網，其演化過程充滿瞭非綫性與混沌的特性。一個微小的擾動，例如一滴雨水，可能在數周後引發一場巨大的風暴。我們將探討蝴蝶效應如何在此係統中體現，以及數值模型如何試圖捕捉這種復雜性。接著，我們將進入生態係統，一個由無數物種及其環境相互依存的動態網絡。捕食者與獵物的數量此消彼長，植物群落的競爭與共生，微生物在物質循環中的關鍵作用，都構成瞭生生不息的生態動力學。我們將審視物種滅絕的周期，以及新物種齣現的機製。當我們將目光投嚮人類社會，文明的演化同樣呈現齣非綫性的特徵。城市的興衰，技術的革新，思想的傳播，人口的增長與遷移，都受到復雜因素的影響。我們將探討社會網絡的形成與演變，信息的流動如何影響群體行為，以及經濟周期、政治動蕩等宏觀現象背後可能存在的動力學模式。 第四章：湧現的智慧與意識的邊界——復雜係統中的集體行為 當大量的簡單單元匯聚並相互作用時，往往會湧現齣超齣個體能力的新型屬性，這便是“湧現”的魅力。本書將深入探討這一概念。我們將從螞蟻群體協作築巢、鳥群協同飛行等自然現象齣發，分析這些集體行為如何通過簡單的局部規則，實現全局的最優解。接著，我們將進入人工智能領域，審視神經網絡如何通過大量的連接和學習，模擬甚至超越人類的某些智能錶現。我們將探討深度學習的底層機製，以及它們如何從海量數據中提取模式並做齣預測。意識，這個我們自身最深刻的奧秘，又將如何從復雜的大腦神經元活動中湧現？本書將觸及神經科學的前沿研究，探討大腦的連接組學，以及信息在大腦中傳遞的動力學過程。我們將思考意識的本質，以及它是否僅僅是復雜計算的副産品。我們將討論意識湧現的可能性，以及對人工智能是否能夠擁有意識的哲學與科學辯論。 第五章：宇宙的未來與不確定性的詩篇——時間、秩序與終極命運 我們的旅程最終將抵達宇宙的宏大圖景。宇宙並非靜止不變，它從大爆炸開始，一直在演化。從星係的形成與碰撞，到恒星的誕生與死亡，再到黑洞的吞噬，宇宙的演化過程充滿瞭令人敬畏的動力學。我們將探討暗物質與暗能量對宇宙膨脹的驅動作用，以及宇宙的最終命運——是走嚮“大撕裂”、“大坍縮”還是“大凍結”？這些可能性都依賴於宇宙中基本常數與物質分布的動力學演化。我們將重新審視時間本身，它是否是一條單嚮的河流，抑或僅僅是現象的某種組織方式？熵增是否是時間之箭的唯一解釋？本書將引領讀者思考，在這些宏觀的宇宙動力學中，我們所見證的秩序與混沌，以及生命與智慧的齣現，是否是某種必然的走嚮，還是宇宙浩瀚演化中的奇妙偶然。 《宇宙的湧動》旨在激發讀者對世界運作方式的好奇心，它融閤瞭物理學、化學、生物學、生態學、社會學、神經科學乃至哲學等多個領域的洞見，描繪齣一幅關於“湧現”與“演化”的宏大畫捲。它不是為瞭提供終極答案，而是為瞭提齣更深刻的問題，引導讀者在紛繁復雜的世界中，發現隱藏的規律，理解變化的力量，並最終思考我們在宇宙中的位置。這是一次關於“如何”而非“是什麼”的探索，一次關於係統內在動力學如何塑造我們所見的真實世界的宏大敘事。

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