BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集 郝柏林 上海科学技术出版社 9787547823279

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郝柏林 著
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店铺: 华裕京通图书专营店
出版社: 上海科学技术出版社
ISBN:9787547823279
商品编码:29343351965
包装:平装
出版时间:2015-09-01

具体描述

基本信息

书名:混沌与分形-郝柏林科普与文集

定价:68.00元

售价:53.7元

作者:郝柏林

出版社:上海科学技术出版社

出版日期:2015-09-01

ISBN:9787547823279

字数:

版次:1

装帧:平装

开本:16开

编辑推荐


本稿收录的文章大多不是传统意义上的科普文章,作者从科学的**进展和热点中汲取亮点和灵感,将****知识与各种科学观念、科学思想融会贯通,既介绍科学新知,也传播科学思想,启迪读者的创新性科学思维。

内容提要


《混沌与分形——郝柏林科普与文集》是2004年出版的《混沌与分形 ——郝柏林科普文集》的增删修订版,由“科普篇”和“篇”两部分内容组成。科普篇内容基于作者本人的研究成果或与其的研究领域有关,经过多次推敲撰写而成,具有较好的社会反响,其中部分文章已经发表在国内学术刊物和高级科普刊物上。博文篇则是作者对当下科技热点等的深入思考,具有鲜明的个人观点,能引起读者的兴趣和共鸣。

目录


作者介绍


郝柏林:理论物理、计算物理学家、中国科学院院士、第三世界科学院院士。主要从事理论物理、计算物理、非线性科学和理论生命科学研究。发表学术论文160余篇,出版中英文著作18种。多次获得国家自然科学奖、中国科学院重大成果奖、中国科学院科技进步奖、中国科学院自然科学奖、国防科工委科技进步奖;相关论文获美国ISI颁发的1981-1998年度“经典引文奖”。2001年获“何梁何利基金科学与技术进步奖”物理学奖。2007年主编的《物理改变世界》丛书获国家科学技术进步奖二等奖。

文摘


序言



《混沌与分形》是一本融合了科学的严谨与人文的温度,旨在带领读者探索宇宙深处奥秘的科普读物。作者郝柏林先生以其深厚的学术造诣和独特的叙事风格,将复杂抽象的混沌理论和分形几何以生动易懂的方式呈现给大众。本书不仅是对这两个前沿科学领域的介绍,更是一次关于科学精神、思维方式以及人与自然关系的深度思考。 混沌:潜藏在秩序中的无序,无序中的秩序 混沌理论,这个听起来充满矛盾的词汇,实际上揭示了我们周围世界许多看似随机现象背后隐藏的规律。它告诉我们,即使是完全确定的系统,其长期演化也可能表现出极大的不确定性。书中,郝柏林先生首先从经典的“蝴蝶效应”出发,这个形象的比喻生动地说明了初始条件微小的差异如何导致系统状态的巨大变动。我们或许会惊叹于这个发现,原来看似微不足道的动作,却可能在遥远的未来引发一场风暴。 但混沌理论的魅力远不止于此。它挑战了我们长期以来对“预测”的普遍认知。在许多领域,如天气预报、经济波动、甚至生物体的生长发育,我们都试图通过建立模型来预测其未来的走向。然而,混沌理论指出,对于某些非线性系统,精确的长期预测在原则上是不可能的。这不是因为我们的模型不够完善,而是因为系统本身的内在属性决定了其对初始条件的敏感性。这并非是悲观的宿见,反而是让我们对科学的认知更加深刻。它让我们理解了,科学的价值不仅在于预测,更在于揭示规律,理解系统运作的机制,从而更好地与之相处。 郝柏林先生在书中并没有停留在理论的阐述,而是通过大量的生动案例,让读者得以窥见混沌理论的实际应用。从自然界的湍流现象,到城市交通的拥堵模式,再到经济市场的剧烈波动,混沌理论都提供了全新的解释视角。读者会发现,原来那些困扰我们的“无解难题”,或许正蕴含在混沌的逻辑之中。他引导我们思考,如何在看似混乱的世界中,捕捉那隐藏的“秩序”,如何理解那些“不可预测”背后的“必然”。 书中对混沌吸引子的概念进行了深入浅出的介绍。吸引子是混沌系统中,状态随着时间演化而趋向的一个区域。即使系统本身是混沌的,但它最终会落在某个特定的“吸引子”上,这仿佛是混沌系统内在的“命运”。郝柏林先生用通俗的比喻,将这些复杂的数学概念形象化,让读者能够直观地理解这些抽象的概念,感受到混沌系统独特的美感和内在的逻辑。 分形:无尽的细节,自我相似的宇宙 与混沌理论相辅相成,分形几何是另一门揭示宇宙复杂性的神奇数学语言。在日常生活中,我们习惯于用线段、圆形、方形等欧几里得几何来描述世界。然而,当我们仔细观察自然界,会发现许多物体并不符合这些简单的几何形状。海岸线的曲折,山峦的起伏,树枝的 branching,甚至云朵的轮廓,都展现出一种奇特的“不规则”。分形几何正是为了描述这些“不规则”而诞生的。 分形最核心的特征是“自我相似性”。这意味着,无论我们放大或者缩小一个分形图形,我们都会看到相似的结构重复出现。就像一个西兰花,你掰下一小块,它看起来就像一个缩小版的整个西兰花;再掰下一小块,又是一个更小版的西兰花。这种在不同尺度上都保持相似性的特性,使得分形能够以有限的“尺度”来描述无限的“细节”。 郝柏林先生在书中,以其独到的见解,为读者呈现了一个充满奇妙分形图案的世界。他可能会从曼德尔布罗特集(Mandelbrot set)这个最著名的分形图形入手,带领读者一同领略其令人惊叹的复杂性和美学价值。从简单的数学公式,竟然能演化出如此精巧绝伦、无边无际的图案,这本身就是科学的魅力所在。读者会惊叹于数学的创造力,以及数学与自然界之间深刻的联系。 分形几何的应用同样广泛而深刻。从计算机图形学中生成逼真的自然景观,到医学领域分析心脏跳动、肺部结构,再到金融市场分析股票价格的波动模式,分形无处不在。它提供了一种全新的方式来理解和建模自然界中看似杂乱无章的现象,揭示了其中隐藏的秩序和规律。郝柏林先生在书中,将这些应用一一展现,让读者明白,这些抽象的数学概念,并非只是束之高阁的理论,而是拥有强大的解释力和应用价值的工具。 科学之外的思考:哲学、艺术与人生 《混沌与分形》的独特之处在于,它不仅仅是一本关于科学知识的普及读物,更是一本充满了哲学思考和人文关怀的作品。郝柏林先生深信,科学的发展与人类的思维方式、哲学观念息息相关。他引导读者从混沌与分形的视角,重新审视我们对世界的认知方式。 在理解混沌的过程中,读者会被迫放弃对绝对确定性和完全可预测性的执着,学会拥抱不确定性,并在不确定性中寻找意义。这是一种思维上的解放,让我们能够更理性地面对生活中的挑战和变化。同样,分形几何的自我相似性,也为我们提供了一种新的理解“整体与部分”关系的视角。我们都是宇宙整体的一部分,而我们自身也蕴含着宇宙的某些普遍规律。这种对宏观与微观联系的洞察,能够引发深刻的哲学思考。 书中,郝柏林先生也常将科学的发现与艺术的美学相结合。他会引用文学作品、绘画艺术来佐证或类比科学概念,让读者感受到科学的严谨与艺术的浪漫并非截然相反,而是可以相互辉映。他或许会谈到,分形图案的无尽细节和自我相似性,与某些抽象画作的精妙构思有着异曲同工之妙。这种跨学科的融合,极大地拓展了本书的阅读体验。 此外,郝柏林先生的文集部分,更是展现了他作为一位思想者的深度。他会在文中探讨科学与社会的关系,科学家的责任,以及科学精神在当代社会的重要性。他对于教育的思考,对于年轻人如何学习科学的建议,都充满了真挚的情感和深刻的洞察。这些文字,不仅是对科学的推广,更是对人生智慧的分享,是对人类文明发展方向的思考。 阅读的体验:启发与愉悦 阅读《混沌与分形》,是一次充满启发和愉悦的旅程。郝柏林先生的语言,既有科学家的严谨,又不失文学家的灵动。他善于用类比、故事、提问的方式,引导读者一步步深入到复杂的科学世界。即使读者没有深厚的数学或物理背景,也能在他的引领下,轻松理解那些曾经看似遥不可及的科学概念。 本书的结构编排也十分巧妙。混沌理论和分形几何作为两个核心主题,相互呼应,又各自独立成章,让读者能够有条不紊地进行学习。文集部分的穿插,则为相对枯燥的科学理论注入了人文的温度,使得全书的阅读体验更加丰富和立体。 这本书的价值,不仅在于它所传达的科学知识,更在于它所激发出的思维方式。它让我们看到,科学不仅仅是解决问题的工具,更是一种认识世界、理解宇宙的强大力量。它鼓励我们保持好奇心,敢于质疑,勇于探索,并在复杂的世界中,发现那隐藏的秩序与美。 总而言之,《混沌与分形》是一本值得反复品读的科普佳作。它将引领读者穿越科学的殿堂,领略混沌的魅力,欣赏分形的奇妙,并在科学与人文的交织中,获得深刻的启迪和无尽的愉悦。它是一扇窗,让我们得以窥见宇宙更深邃的奥秘,也是一面镜子,让我们反思自身的认知与智慧。

用户评价

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翻阅《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》的过程,与其说是在阅读,不如说是在与一位博学而又风趣的智者进行一场跨越时空的对话。郝柏林先生的文章,最大的魅力在于其“接地气”的表达方式。他仿佛一位经验丰富的导游,带领我们穿越那些令人生畏的数学和物理的迷宫。书中对“混沌”概念的解析,绝非简单的学术定义堆砌,而是充满了生活气息的引申和类比。我尤其喜欢他关于“不可预测性”与“确定性”之间微妙关系的讨论。以往,我对“混沌”的认知,总倾向于将其等同于随机和无法控制,但郝先生的阐述,让我明白了,即便是在最复杂的混沌系统中,其演化过程往往是由一套严格的数学法则所支配的,只是因为初始条件的微小差异,导致了长期结果的巨大变动。这种“决定性混沌”的观点,颠覆了我许多固有认知,让我开始重新审视那些看似混乱的现象,试图从中寻找潜在的秩序和规律。而“分形”的部分,更是让我惊叹于数学在描绘自然之美方面的强大力量。他用通俗易懂的语言,解释了分形维度的概念,让我能初步理解为何海岸线比直线更“长”,为何树冠的形态如此复杂却又和谐。这种将抽象的数学概念与具体的自然形态巧妙结合的叙述方式,让我在欣赏自然之美的同时,也能感受到背后深邃的科学原理。

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当我翻开《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》,我便被郝柏林先生独特的叙事风格深深吸引。他并非那种枯燥的学者,而是更像一位充满智慧的向导,引领我们在科学的殿堂中漫步。他对“混沌”的阐释,让我摆脱了以往对“混乱”的刻板印象。他揭示了混沌系统并非毫无章法,而是遵循着严谨的数学规律,只是其对初始条件的敏感性极高,导致了长期的行为难以精确预测。这种“决定性混沌”的概念,让我对现实世界中许多看似随机的现象,有了更深刻的理解。比如,日常生活中的许多选择,看似微不足道,却可能在日积月累之后,导向截然不同的未来。这是一种对“概率”和“必然”之间关系的全新思考。同时,书中关于“分形”的讲解,更是让我大开眼界。我过去只是模糊地知道自然界存在着一些奇特的形状,但郝先生的讲解,让我明白了这些形状背后深刻的数学原理。他通过对各种自然现象的剖析,比如树枝的生长模式、云朵的边缘轮廓,甚至人体血管的分布,都呈现出分形特征。这种“自相似性”的原理,如同一个隐藏在自然界的密码,而郝先生则为我们一一破解。

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《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》带给我的,不仅仅是知识的增长,更是一种思维方式的重塑。郝柏林先生的文章,总是以一种极其平易近人的方式,触及那些最深刻的科学主题。他对“混沌”的解读,让我看到了科学的另一面:并非总是追求绝对的精确和可控,而是在复杂和不确定性中寻找规律。他通过生动的例子,比如蝴蝶振动翅膀可能引发一场风暴,让我们理解了“蝴蝶效应”的精髓。这种对系统敏感性的强调,让我开始反思,我们对许多现象的判断,是否过于依赖于宏观的表象,而忽略了微小之处的巨大潜力。这是一种对“因果关系”更 nuanced 的理解。而“分形”的部分,更是让我惊叹于数学的艺术性和创造力。郝先生并没有止步于展示分形图形的美丽,而是深入浅出地解释了它们是如何通过简单的迭代过程产生的。这让我意识到,复杂的世界,往往可以由简单的规则演化而来。这种对“简单生成复杂”的理解,极大地启发了我对事物本质的思考。

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《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》,是我最近读到的,一本让我既感到惊喜又深感敬佩的著作。郝柏林先生的文笔,没有一丝一毫的卖弄,只有真诚的分享和深刻的见解。我对“混沌”的理解,在此书之前,仅仅停留在“不可预测”的层面。然而,郝先生的讲解,让我明白了“混沌”的本质并非随机,而是高度依赖于初始条件的复杂动态系统。他通过对各种实际案例的剖析,比如气象预报的局限性,让我们看到了混沌理论在理解和预测复杂现象中的巨大价值。这种对“非线性”世界的深入探讨,让我对科学的认知,从线性思维模式中解放出来,看到了更多可能性。同时,书中对“分形”的深入解读,更是让我沉醉其中。我过去只是觉得分形图形很漂亮,但郝先生的讲解,让我明白了它们是如何通过简单的数学迭代产生的,并且在自然界中广泛存在。这种对“简单规则产生复杂结构”的理解,不仅颠覆了我对复杂性的认知,也让我开始思考,我们日常生活中许多复杂的问题,是否也能从简单的原理出发去寻找答案。

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郝柏林先生的《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》,是一本让我爱不释手的书。他的叙述方式,有一种温文尔雅的力量,能够将复杂的科学原理,以一种令人愉悦的方式呈现出来。我对“混沌”的认知,在此书的引导下,发生了巨大的转变。我不再将它视为简单的混乱,而是理解为一种由确定性规则驱动的、对初始条件极其敏感的复杂系统。郝先生通过各种生活化的例子,比如我们每天接收到的各种信息,以及人际关系的微妙变化,都可能蕴含着混沌的影子。这种对“非线性动力学”的深入浅出讲解,让我开始用一种更加辩证和系统性的思维去理解世界。而书中关于“分形”的章节,更是让我领略到了数学的艺术魅力。郝先生不仅展示了分形图形的美丽,更解释了它们是如何通过简单的迭代过程产生的。这种对“自相似性”原理的阐释,让我看到了自然界中普遍存在的数学之美,从微观的晶体结构,到宏观的星系分布,似乎都遵循着相同的数学密码。这种将科学与美学融为一体的叙述,极大地提升了我阅读的体验。

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读罢《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》,我感觉自己的认知边界被极大地拓宽了。郝柏林先生的文字,有一种化繁为简的魔力,总能将那些高深的科学概念,以最生动、最形象的方式呈现出来。他对“混沌”的阐释,让我深刻理解了“确定性”与“不确定性”之间的辩证关系。他并没有将混沌描绘成完全失控的状态,而是强调了其内在的数学结构和演化规律。这种对“秩序中的混乱”的探索,让我对天气、经济、甚至社会现象有了更深层次的思考。我开始明白,为什么一些看似微不足道的因素,却可能引发巨大的连锁反应。这种对“敏感性”的洞察,是一种宝贵的科学智慧。而书中对“分形”的精彩论述,更是让我着迷。他不仅展示了分形图形的视觉冲击力,更揭示了其背后统一的数学原理——自相似性。无论是海岸线的曲折,还是植物的脉络,甚至是宇宙的大尺度结构,都可能展现出分形的美。郝先生的讲解,让我能够从一种全新的视角去欣赏自然界和宇宙的鬼斧神工,这种由数学驱动的对美的认知,是前所未有的。

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郝柏林先生的《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》,如同一股清流,在我的阅读体验中注入了新的活力。他的文字,总能以一种温暖而理性的方式,将科学的魅力展现在我们面前。我对“混沌”这个概念的理解,以前总是模糊不清,以为它仅仅是混乱的代名词。但郝先生的阐释,让我看到了混沌系统中蕴含的严谨数学结构,以及其对初始条件的极度敏感性。他通过通俗易懂的比喻,比如“蝴蝶效应”,让我们深刻理解了微小扰动可能引发的巨大后果。这种对“系统思维”和“反馈机制”的强调,让我开始更加审慎地看待生活中的各种决策和现象。而书中对“分形”的讲解,更是如同一场视觉盛宴。郝先生不仅展示了分形图形的多样性和美丽,更深入浅出地解释了其数学生成机制。他通过对自然界中分形现象的细致描绘,比如山脉的轮廓、植物的叶片,让我看到了宇宙中普遍存在的数学规律。这种将科学理论与自然美学相结合的叙述方式,极大地激发了我对科学的好奇心和探索欲。

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终于有机会翻开《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》,这本集结了郝柏林先生智慧与洞见的著作,实在让人期待已久。拿到书的那一刻,纸张的触感、油墨的香气,都充满了阅读的仪式感。我不是科班出身,对数学和物理的理解也仅限于皮毛,但郝先生的文字,却总能以一种极其亲切、生动的方式,将那些原本晦涩的概念娓娓道来。就拿“混沌”这个词来说,在我的脑海里,它常常与混乱、无序联系在一起,似乎与科学、理性渐行渐远。然而,郝先生却巧妙地通过各种生活化的例子,比如天气预报的复杂性,或者蝴蝶效应的经典比喻,让我们看到混沌背后隐藏的数学规律和确定性。他并非一味地罗列公式,而是引导读者去感受,去思考,去发现隐藏在看似随机现象中的秩序。这让我对“科学”的理解,从死板的定理和公式,拓展到了一种对世界运行机制的深刻洞察和欣赏。同时,书中关于“分形”的阐述,更是打开了我另一扇观察世界的窗。那些在大自然中随处可见的、看似奇特却又充满美感的几何图形,原来都遵循着一套精妙的数学规则。从海岸线的曲折,到雪花的晶莹,再到树枝的生长,分形无处不在,它们揭示了自然界自相似性的奇妙原理。郝先生的讲解,让我不再仅仅是“看到”这些现象,而是能够“理解”它们背后的逻辑,这种由浅入深、由表及里的引导,是极其难得的。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的启迪。

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这本书,在我手中,仿佛成了一把开启未知之门的钥匙。郝柏林先生的《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》,没有辜负我对它的一切期待。他的文笔,有一种不动声色的力量,能够将那些最抽象、最前沿的科学概念,转化为普通读者也能理解的语言。在关于“混沌”的章节,我看到了对这个概念的多维度解读。它不仅仅是物理学中的一个术语,更是一种哲学上的思考,一种对世界复杂性的深刻洞察。郝先生通过各种生动的比喻,比如天气系统的变化,或者股市的波动,让我们窥见了混沌系统内在的“自组织”和“吸引子”等核心特征。这种对复杂现象背后规律的探索,让我对科学的理解,从“解释已知”拓展到了“预测未知”的可能性,尽管这种预测本身也充满了不确定性。而“分形”的部分,更是让我对自然界产生了全新的敬畏。那些在显微镜下才能看到的微观结构,或者在望远镜中才能观察到的星系分布,竟然可能遵循着相同的分形法则。郝先生的讲解,如同一双巧手,将这些看似毫不相关的现象串联起来,展现了宇宙的统一性和数学的普适性。这种将宏观与微观、抽象与具象融为一体的叙事,极大地拓展了我的视野,也激发了我对科学的强烈好奇心。

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《BF:混沌与分形-郝柏林科普与文集》这本书,在我打开它的那一刻起,就注定要成为我书架上不可多得的珍藏。郝柏林先生的文字,有着一种独特的魅力,能够将那些听起来十分“硬核”的科学概念,转化为富有诗意和哲学思考的篇章。我对“混沌”的理解,在此书的引领下,变得更加立体和深刻。我明白了,混沌并非完全的无序,而是一种“确定性混沌”,它遵循着精密的数学法则,只是由于其对初始条件的极高敏感性,使得长期预测变得异常困难。这种对“复杂性”的深刻洞察,让我开始用一种全新的眼光去审视自然界和社会现象,比如天气变化、股票市场的波动,甚至是我们个人的成长轨迹。而书中对“分形”的描绘,更是让我惊叹于数学在揭示自然之美方面的力量。郝先生通过生动的语言和恰当的例子,解释了分形维度的概念,以及分形结构在自然界中的普遍性。从海岸线的蜿蜒曲折,到雪花的独特形态,再到宇宙星系的分布,似乎都隐藏着分形的痕迹。这种对“普适性”和“结构性”的强调,让我对宇宙的奥秘产生了更深的敬畏。

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