直觉的力量:科学与工程问题中的简化艺术

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作者：[美]桑乔伊·马哈詹著，潘子欣徐建军

出版社：上海科学技术出版社

本类榜单：科普读物

分类：科普读物 > 其他科普知识

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图文详情

ISBN：9787547865064
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：430
出版时间：2024-05-01
条形码：9787547865064 ; 978-7-5478-6506-4

本书特色

（编辑推荐）
本书的涉及面上至高深的理论物理，下至平常的生活常识，都在启发读者使用大胆而简单的方法处理科学与工程中的复杂问题，去除繁冗的步骤，得以一眼看到问题的答案。书中介绍的多种工具和有趣的习题将帮助高中生、科学工程类的大学生及研究人员或科学爱好者融会贯通地运用跨领域的知识，灵活机智地思考问题，激活读者的直觉与创造力。（专家推荐）
在AI突飞猛进的时代，思维方式比知识点更重要。
本书通过引人入胜的案例，用定性和半定量分析，教你洞察复杂科学和工程问题的本质，从而分而制之。
（朱邦芬中国科学院院士，清华大学物理“攀登计划”、清华学堂叶企孙物理班首席教授）人们会有这样的体验，在遇到复杂的事态时，往往产生某种“直觉”，它带来一定的启迪，有助于简化原本复杂的问题。“直觉”没有经过定量的计算，也不是感觉的直接反应，而是作为大致判断事态发展的能力。只有当你积累了足够丰富的知识和经验后，才能具有它。同时“直觉”还是我们认知过程的一种独特方式。
如何培养“直觉”的能力，如何提高“直觉”的可靠性，这是大家关心的论题。本书以浅显而精彩的案例和丰富详实的数据对此做了探讨，是一本别具一格的科技参考书。
（孙鑫中国科学院院士，复旦大学教授）直觉是人类思维中独特和而宝贵的能力。《直觉的力量》通过引人入胜的案例提升读者的这种能力。
此外，该书还是激发学生好奇心的课外读物。
（龚新高中国科学院院士，复旦大学教授）

内容简介

本书介绍了科学与工程学中的一种创造性思维方法：通过洞察复杂问题的本质，采用大胆而机智的手段去除繁冗的步骤，一眼看到问题的答案，从而删繁就简、化难为易。本书的涉及面上至理论物理，下至寻常生活，都在运用这种创造性的思维方式来简化并解决复杂的问题。全书共分为三个部分：**部分叫做“组织复杂性”，讲述的是如何将问题分解成几个部分，并找出各部分之间的联系，再运用类比法加以分析。第二部分名为“忽略复杂性（无信息丢失）”，讨论的是如何筛选关键信息，忽略那些不重要的细节；如何利用科学和工程学中的常用方法，比如寻找守恒量、量纲分析和标度指数分析，来处理数量关系。第三部分探讨了“有信息丢失”时的简化方法。介绍

**篇组织复杂性
第1章分而治之法………………………………………003
1.1 热身……………………………………………003
1.2 铁路与公路……………………………………006
1.3 树图………………………………………………008
1.4 需求估算…………………………………………011
1.5 对同一个量用多种方法进行估算……………017
1.6 与直觉对话……………………………………018
1.7 物理估算…………………………………………021
1.8 小结及进一步的问题…………………………027
第2章抽象……………………………………………029
2.1 燃烧碳氢化合物释放的能量……………………030
2.2 扔硬币游戏……………………………………034
2.3 抽象的目的………………………………………037
2.4 类比…………………………………………039
2.5 小结及进一步的问题…………………………058
第二篇忽略复杂性且无信息丢失
第3章对称性与守恒 ………………………………………………063
3.1 不变量………………………………………………………063
3.2 从不变性到对称操作…………………………………………073
3.3 物理对称 ………………………………………………………081
3.4 黑箱模型与守恒量……………………………………………083
3.5 能量守恒与阻力………………………………………………093
3.6 飞行………………………………………………………103
3.7 小结及进一步的问题…………………………………………110
第4章正比分析……………………………………………………113
4.1 人口标度………………………………………………………113
4.2 找出标度指数…………………………………………………115
4.3 流体力学中的标度指数………………………………………129
4.4 数学中的标度指数……………………………………………135
4.5 二维中的对数标度……………………………………………139
4.6 优化飞行速度…………………………………………………141
4.7 小结及进一步的问题…………………………………………149
第5章量纲…………………………………………………………151
5.1 无量纲量……………………………………………………153
5.2 一个独立的无量纲量………………………………………163
5.3 更多的无量纲量………………………………………………169
5.4 温度和电荷……………………………………………………185
5.5 原子、分子和材料 ……………………………………………196
5.6 小结及进一步的问题…………………………………………215
第三篇忽略复杂性时有信息丢失
第6章团块化………………………………………………………225
6.1 近似! ………………………………………………………225
6.2 对数标度的取整………………………………………………226
6.3 典型值或特征值………………………………………………230
6.4 将团块化用于形状……………………………………………240
6.5 量子力学……………………………………………………259
6.6 小结及进一步的问题………………………………………265
第7章概率分析……………………………………………………267
7.1 作为信念度的概率：贝叶斯概率 ……………………………267
7.2 合理的范围：为何分而治之法有效 …………………………271
7.3 无规行走：黏性与热流 ……………………………………281
7.4 无规行走的输运………………………………………………298
7.5 小结及进一步的问题…………………………………………313
第8章简单案例……………………………………………………316
8.1 热身………………………………………………………316
8.2 两区域 ………………………………………………………319
8.3 三区域………………………………………………………329
8.4 两个无量纲量…………………………………………………346
8.5 小结及进一步的问题…………………………………………350
第9章弹簧模型 ……………………………………………………356
9.1 键弹簧………………………………………………………356
9.2 能量分析……………………………………………………361
9.3 产生声、光及引力辐射 ……………………………………371
9.4 辐射的效应：蓝天与红日 ……………………………………387
9.5小结及进一步的问题…………………………………………395
一路顺风：长期持久的学习……………………………………………400
参考文献…………………………………………………………………402
索引………………………………………………………………………406

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