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　　★    日本全国学校图书馆协议会选定图书
　　★    日本图书馆协会选定图书

　　自从妈妈过世之后，阿弹就再也无法清楚表达自己想说的话。直到升上小学六年级，他口吃的症状还是很严重，讲话时总是被同学取笑。和同学格格不入，又害羞内向的阿弹，一直不知道自己为什么要来到这个世界上。

　　虽然他在学校不受欢迎，却和电器行老板的儿子时生，成了形影不离的好朋友。成绩不好、也不擅长运动的时生，却相当热中电力、电学，还会自己组装收音机。有一天，时生在阿弹的脚踏车上，装了可以测量电流的「安培计」，以及能把踩踏板的动力转换成电力的发电机。阿弹发现只要用力踩踏板，安培计上的数字就会改变，他们还发明了一个小游戏——用「安培」来测量生命的能量。

　　因为有了安培计量这个游戏，阿弹孤单寂寞的世界开始慢慢变得不一样……肉眼看不见的安培像空气一样，成了他们不可缺少的伙伴，帮助他们测量周遭的一切事物和感受。透过安培计，阿弹逐渐体会到有些事情虽然看不见，但却真实存在的道理，就好像电力和磁力，也都有着看不见却真实存在的力量。他也开始从平凡生活中的点点滴滴，体会自己存在的价值，以及生命的不可思议……

好的，这是一本名为《电磁场中的拓扑结构与边界效应》的图书简介，旨在详细阐述电磁场理论在复杂介质和非均匀结构中的应用，完全不涉及《安培A》的内容。 --- 《电磁场中的拓扑结构与边界效应》 导言：跨越经典与前沿的电磁学视野 在现代物理学和工程应用中，电磁场理论作为连接麦克斯韦方程组与宏观物理现象的桥梁，其重要性毋庸置疑。然而，当我们将目光投向高度复杂的材料系统、微纳尺度结构以及极端物理环境下，传统的均匀介质模型已无法充分描述所观察到的现象。 《电磁场中的拓扑结构与边界效应》正是为深入探讨这些前沿问题而编写的。本书超越了对标准介质中波传播的常规处理，聚焦于拓扑不变量在电磁场局域化、导波模式稳定性和界面效应调控中的核心作用。我们旨在为研究人员和高级工程师提供一个严谨而直观的框架，用以理解和设计基于拓扑原理的新型电磁器件与系统。 全书结构严密，逻辑递进，从基础的拓扑概念引入，逐步深入到复杂系统的建模、数值模拟方法，直至前沿的应用实例。我们坚信，只有理解了电磁场在“扭曲”空间中的内在几何特性，才能真正实现对波的精准操控。 第一部分：拓扑基础与麦克斯韦方程的几何重构 本部分为理解后续复杂主题奠定坚实的理论基础。 第一章：拓扑学基础概念的电磁学诠释 本章首先回顾必要的微分几何和拓扑学概念，如流形、曲率、同调群等，并将其与电磁场的矢量微分为代表。重点探讨贝里相位（Berry Phase）在电磁波随参数变化时的演化中的体现，这是拓扑场论在光学和电磁学中的关键入口。我们将分析法拉第旋转（Faraday Rotation）与拓扑荷（Topological Charge）之间的深层联系。 第二章：拓扑不变量在介质本构关系中的体现 传统上，我们依赖介电常数 $epsilon$ 和磁导率 $mu$ 描述介质。本章引入陈数（Chern Number）和扎根数（Z-number）等拓扑不变量，来刻画具有时间反演对称性破缺或强自旋轨道耦合的材料（如磁性拓扑绝缘体或人工超材料晶格）的本征电磁特性。我们将详细推导这些拓扑数如何直接影响材料的表面导电模式和边界态的稳定性。 第三章：边界条件与拓扑界面态的生成机制 电磁场的行为在介质交界面处发生剧烈变化。本章将深入分析在界面上引入拓扑材料时，标准边界条件（如电场和磁场切向分量的连续性）如何转化为拓扑守恒律。我们重点讨论磁电耦合效应如何通过拓扑边界条件得到增强，并阐释单向导波（One-way Waveguides）是如何在缺乏明确几何结构的界面上自发涌现的。 第二部分：拓扑结构设计与能带理论的借鉴 本部分将电磁场问题映射到固体物理中的能带结构分析，以指导结构设计。 第四章：电磁晶格与拓扑绝缘体的构建 借鉴固体物理中的概念，本章构建了光子晶体（Photonic Crystals）和电磁超材料（Metamaterials）作为人工晶格。我们详细分析了如何通过周期性排列结构单元，在布里渊区（Brillouin Zone）中打开或关闭“拓扑能隙”。重点案例包括拓扑平带（Flat Bands）的形成及其对共振增强和非线性效应的巨大潜力。 第五章：拓扑边界态的精确表征与保护机制 拓扑绝缘体的一大特性是其边界态对缺陷和无序的鲁棒性。本章使用格林函数方法和有效哈密顿量来精确描述非平庸拓扑区域与平庸区域交界面上的本征模式。我们深入探讨时间反演对称性（TRS）和粒子-空穴对称性（PHS）在保护这些拓扑模式免受背散射（Backscattering）影响中的作用。 第六章：拓扑相变与可重构电磁系统 电磁系统不仅需要稳定运行，也需要动态调控。本章探讨在外部刺激（如温度、外部偏置场或机械形变）下，系统如何经历拓扑相变。通过分析拓扑不变量随参数的变化轨迹，我们设计了基于拓扑原理的可重构滤波器、波片和波束转向器件的原型概念。 第三部分：边界效应的复杂性与实际应用 本部分将理论框架应用于解决实际工程中的关键挑战，特别是当结构尺寸接近波长或场强极高时。 第七章：非均匀介质与梯度指标场的拓扑影响 在实际器件中，材料参数往往是空间连续变化的。本章研究梯度电磁场（Gradient Field）下的拓扑保护机制。我们利用WKB近似和局域化拓扑荷的概念，分析了在渐变界面处波的转向和束缚，特别是如何在弯曲或扭曲的波导中保持传输效率。 第八章：高维拓扑与磁拓扑绝缘体的应用 本章拓展到更高维度的拓扑概念，例如拓扑中心对称性（TCS）和二维拓扑绝缘体的电磁模拟。我们将关注在微纳尺度器件中，如何利用非互易性（Non-reciprocity）来打破时间反演对称性，从而实现磁通量自由的单向传输，这对于集成电路中的隔离器（Isolator）设计至关重要。 第九章：数值模拟方法与边界处理的高级技巧 为了验证拓扑理论，精确的数值计算必不可少。本章详细介绍了有限元法（FEM）和时域有限差分法（FDTD）在处理拓扑系统时的特定挑战，特别是如何有效地在计算域边界（吸收边界条件）和材料界面处处理强散射和边界态的数值耗散问题。 结语：拓扑电磁学的未来展望 《电磁场中的拓扑结构与边界效应》提供了一套看待电磁学问题的全新视角。我们展示了拓扑学不仅是一个抽象的数学工具，更是理解和设计下一代高性能电磁器件——从超低损耗波导、高精度传感器到先进的电磁隐身技术——的核心驱动力。本书的读者将在掌握传统电磁学的同时，获得驾驭复杂介质和界面现象的先锋能力。 ---

作者简介

篠原胜之

　　１９４２年生于札幌市。在钢铁小城室兰度过少年时代。身兼美术设计师、画家、绘本作家。在接下状况剧场海报、舞台设计之后，１９８１年出版《人生是钻石（暂译）》散文集（情报中心出版局）而受到瞩目。１９８６年开始，他在蒙古、撒哈拉沙漠等国内外各地持续创作充满力量的造形，自称「铁的艺术家」。着作有《打架之道──探寻「究极的祕技」（暂译）》（祥传社）、《蔓草的驾驶座（暂译）》（文艺春秋）等多册。２００９年以《跑吧，海（暂译）》（讲谈社）获得第５８届小学馆儿童出版文化奖。

译者简介

陈嫺若

　　东吴日文系毕业，从事多年出版社编辑工作，目前专职翻译。
　　译作有：《喜乐京都》、《东京归乡》、《赎罪》、《从谎言开始的旅程》等书。

３Ａ安培安培计

「等哪一天小弹的脚搆得到地上，这辆车就成为你专属的哦。」爸爸从杂物间推出那台二手脚踏车，用抹布擦亮时这么说。

「以前的小孩，不像现在有儿童专用的脚踏车，所以发明了穿狗洞骑大人车的方法。」我想起时生现买现卖说过的话。

所谓的「穿狗洞骑大人车方法」就是把一只脚穿过脚踏车龙头下的三角形框架，踩在另一侧的踏板上骑车。这种穿狗洞骑法只有脚搆不到踏板，但身体柔软的小孩才能用，脚必须不费力而自由地穿过三角框架才行。

时生已经长大，身体没办法钻过去了。至于我因为坐在骑座上，脚还搆不到踏板，所以想学的话还有可能性。

一边想像穿狗洞骑车的方法，我就莫名的有信心可以学会。

傍晚，我推着脚踏车到香住公园去练习。公园里在熘滑梯和饮水台之间有一个８字形的路线，成为我的最佳练习场。

首先，把左脚放在踏板上。同时身体靠着车稍微向右倒，这需要一点勇气。然后，右脚在地面蹬个几次，让脚踏车增加动力，正当我准备把脚伸过三角框架时，脚踏车的龙头却摇摇晃晃的撞上熘滑梯。

「啊，哎哟！」

重头来一遍，放松紧握龙头的力气再试一次。但是，这一次踏板没能使上力，脚踏车立刻应声而倒。

「哎哟！痛死了！」压在我身体下面的脚踏车，对我来说就像小牛一样难以控制。

时生不知何时来了，他四平八稳的坐在熘滑梯的特别座上，开始大声指挥：

「再往右倒一点。」

可能他看到我笨手笨脚心里焦急的模样吧，竟然开起我的玩笑，说：

「阿弹，你练习的路线是８字形吧。那是『无限』的符号哦。没有开始也没有结束，这表示你一辈子都得在那里骑下去！」

时生实在吵得令我怒火中烧，反问他一个我听不懂的字：

「无无限是什么东西嘛！」

「就是没有界限的意思，或是没有尽头……」

「听不懂啦。」

就算脑袋里明白，但身体却不能随心意驱使。我还是独自练习着穿狗洞骑车，一下子撞到熘滑梯的阶梯，好几次失去平衡摔个狗吃屎，擦伤连连。渗出血的脚胫和手肘伤口敷满了尘土，立刻凝固了。回到家若是让奶奶看见了，一定会以为我被人欺负。

重新振作心情，再次把左脚踏在左踏板，用右脚蹬地，有节奏的为脚踏车加速，右脚再迅速钻过三角框架，稳稳地踩住右侧的踏板。一面保持车体的倾斜，一面踩下踏板。

评分☆☆☆☆☆

《安培A》这本书，我读的时候，总觉得它像一幅抽象画。一开始，你可能看不懂它想表达什么，但当你仔细观察之后，就会发现它蕴含着丰富的内涵。作者的叙事方式非常跳跃，他经常在不同的时间线和人物之间切换，让人感到有些混乱。但这种混乱，其实也是一种艺术。它让读者自己去拼凑故事的真相，去理解人物的内心世界。书中的人物形象也塑造得非常模糊，他们不是简单的善恶二元对立，而是有着复杂的性格和多重身份。作者并没有试图去定义他们，而是让他们自由地发展，让读者自己去解读。我觉得这本书最特别的地方在于它对语言的运用。作者的语言非常精炼，他能够用最少的文字，表达最深刻的含义。他经常使用隐喻和象征，让读者自己去体会其中的深意。这本书可能不适合所有人，但如果你是一个喜欢挑战自己的人，那么它绝对值得你一读。读完之后，你会发现，原来阅读也可以是一种艺术的享受。它让我们在阅读的过程中，不断地思考和感悟，从而提升自己的审美能力和文化素养。

评分☆☆☆☆☆

《安培A》这本书，我是在朋友的强烈推荐下才开始看的。朋友说这本书是近年来难得的好作品，一定要我读一读。说实话，一开始我并没有抱太大的期望，因为我平时看的书比较轻松，不太喜欢这种沉重题材的作品。但读了几页之后，我就被书中的故事所吸引了。作者的文笔非常流畅，他能够用简洁的语言，将复杂的场景和人物描写得栩栩如生。书中的情节也跌宕起伏，引人入胜。我常常会因为书中的人物而感到紧张和焦虑，甚至会忍不住想要跳过结局，直接知道他们最终的命运。但最终，我还是选择了慢慢地读下去，因为我不想错过任何一个细节。我觉得这本书最吸引我的地方在于它对历史的深刻反思。作者通过讲述一个虚构的故事，来探讨历史的真相和人性的复杂。他并没有试图去美化历史，而是将历史的残酷和黑暗展现得淋漓尽致。这让我对历史有了更深刻的认识，也让我对人性的复杂有了更深刻的理解。这本书不仅仅是一部小说，更是一部历史的教科书。它让我们在阅读的过程中，不断地思考和反思，从而更好地认识自己和这个世界。

评分☆☆☆☆☆

说实话，《安培A》这本书，我读得有点吃力。不是说文字有多难懂，而是它给人的感觉太压抑了。故事的背景设定在一个灰暗的世界里，充满了绝望和无力感。书中的人物，每个人都背负着沉重的过去，每个人都在为自己的命运挣扎。作者的笔触非常细腻，他能够将人物内心的痛苦和挣扎描写得淋漓尽致，让人感同身受。但这种细腻的描写，也让整本书的气氛变得非常沉重，让人喘不过气来。我承认，我读这本书的时候，有好几次都想放弃。但最终，我还是坚持了下来，因为我被书中的人物所吸引。他们虽然身处困境，但依然没有放弃希望，依然在努力地寻找着生命的意义。我觉得这本书的价值在于它能够引发我们对人生的思考。它让我们看到，人生并不是一帆风顺的，而是充满了挑战和困难。但正是这些挑战和困难，才让我们变得更加坚强和成熟。这本书可能不适合所有人，但如果你是一个喜欢思考人生的人，那么它绝对值得你一读。读完之后，你会发现，原来生活并不是那么糟糕，只要我们心中有希望，就一定能够战胜一切困难。

评分☆☆☆☆☆

读完《安培A》之后，心情久久不能平静。这本书啊，它不是那种会让你一口气读完，然后立刻兴奋地跟朋友分享的类型。它更像是一杯慢慢品尝的茶，初入口时可能觉得有点苦涩，但随着时间的推移，茶香会慢慢在口中弥漫开来，最后留下回甘。作者的叙事方式非常独特，他没有采用传统的线性叙事，而是像拼图一样，将不同的片段、不同的视角交织在一起，让读者自己去拼凑出完整的故事。这种方式一开始确实有点挑战，需要读者集中注意力，并且不断地在不同的时间线和人物关系之间切换。但一旦你进入了这种节奏，就会发现它带来的阅读体验是多么的丰富和深刻。书中的人物形象也塑造得非常立体，他们不是简单的善恶二元对立，而是有着复杂的内心世界和矛盾的情感。每个人物都有自己的故事，都有自己的挣扎和痛苦。作者并没有试图去评判他们，而是让他们自然地展现出来，让读者自己去理解和感受。我觉得这本书最打动我的地方在于它对人性的深刻洞察。它让我们看到，即使在最黑暗的时刻，人性的光辉依然存在。它让我们思考，什么是真正的幸福，什么是真正的自由。这本书绝对值得反复阅读，每次阅读都会有新的发现和感悟。

评分☆☆☆☆☆

《安培A》这本书，我读完之后，感觉像是经历了一场漫长的旅程。这本书的故事发生在一个遥远的地方，那里的人们有着独特的文化和信仰。作者用细腻的笔触，将这个地方的风景、人物和风俗描写得栩栩如生，让人仿佛身临其境。书中的人物，每个人都有着自己的故事，每个人都在为自己的梦想而努力。他们虽然身处困境，但依然保持着乐观和坚强。我觉得这本书最打动我的地方在于它对人性的赞美。作者通过讲述这些人物的故事，来展现人性的光辉和美好。他让我们看到，即使在最恶劣的环境下，人性的善良和勇敢依然能够闪耀。这本书也让我对不同的文化和信仰有了更深刻的理解。作者并没有试图去评判这些文化和信仰，而是将它们平等地展现出来，让读者自己去思考和判断。我觉得这本书的价值在于它能够拓宽我们的视野，让我们更好地认识这个多元化的世界。它让我们看到，不同的文化和信仰都有其独特的魅力和价值。这本书绝对值得推荐给所有喜欢阅读的人。