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　　★    日本全國學校圖書館協議會選定圖書
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　　自從媽媽過世之後，阿彈就再也無法清楚錶達自己想說的話。直到升上小學六年級，他口吃的癥狀還是很嚴重，講話時總是被同學取笑。和同學格格不入，又害羞內嚮的阿彈，一直不知道自己為什麼要來到這個世界上。

　　雖然他在學校不受歡迎，卻和電器行老闆的兒子時生，成瞭形影不離的好朋友。成績不好、也不擅長運動的時生，卻相當熱中電力、電學，還會自己組裝收音機。有一天，時生在阿彈的腳踏車上，裝瞭可以測量電流的「安培計」，以及能把踩踏闆的動力轉換成電力的發電機。阿彈發現隻要用力踩踏闆，安培計上的數字就會改變，他們還發明瞭一個小遊戲——用「安培」來測量生命的能量。

　　因為有瞭安培計量這個遊戲，阿彈孤單寂寞的世界開始慢慢變得不一樣……肉眼看不見的安培像空氣一樣，成瞭他們不可缺少的夥伴，幫助他們測量周遭的一切事物和感受。透過安培計，阿彈逐漸體會到有些事情雖然看不見，但卻真實存在的道理，就好像電力和磁力，也都有著看不見卻真實存在的力量。他也開始從平凡生活中的點點滴滴，體會自己存在的價值，以及生命的不可思議……

好的，這是一本名為《電磁場中的拓撲結構與邊界效應》的圖書簡介，旨在詳細闡述電磁場理論在復雜介質和非均勻結構中的應用，完全不涉及《安培A》的內容。 --- 《電磁場中的拓撲結構與邊界效應》 導言：跨越經典與前沿的電磁學視野 在現代物理學和工程應用中，電磁場理論作為連接麥剋斯韋方程組與宏觀物理現象的橋梁，其重要性毋庸置疑。然而，當我們將目光投嚮高度復雜的材料係統、微納尺度結構以及極端物理環境下，傳統的均勻介質模型已無法充分描述所觀察到的現象。 《電磁場中的拓撲結構與邊界效應》正是為深入探討這些前沿問題而編寫的。本書超越瞭對標準介質中波傳播的常規處理，聚焦於拓撲不變量在電磁場局域化、導波模式穩定性和界麵效應調控中的核心作用。我們旨在為研究人員和高級工程師提供一個嚴謹而直觀的框架，用以理解和設計基於拓撲原理的新型電磁器件與係統。 全書結構嚴密，邏輯遞進，從基礎的拓撲概念引入，逐步深入到復雜係統的建模、數值模擬方法，直至前沿的應用實例。我們堅信，隻有理解瞭電磁場在“扭麯”空間中的內在幾何特性，纔能真正實現對波的精準操控。 第一部分：拓撲基礎與麥剋斯韋方程的幾何重構 本部分為理解後續復雜主題奠定堅實的理論基礎。 第一章：拓撲學基礎概念的電磁學詮釋 本章首先迴顧必要的微分幾何和拓撲學概念，如流形、麯率、同調群等，並將其與電磁場的矢量微分為代錶。重點探討貝裏相位（Berry Phase）在電磁波隨參數變化時的演化中的體現，這是拓撲場論在光學和電磁學中的關鍵入口。我們將分析法拉第鏇轉（Faraday Rotation）與拓撲荷（Topological Charge）之間的深層聯係。 第二章：拓撲不變量在介質本構關係中的體現 傳統上，我們依賴介電常數 $epsilon$ 和磁導率 $mu$ 描述介質。本章引入陳數（Chern Number）和紮根數（Z-number）等拓撲不變量，來刻畫具有時間反演對稱性破缺或強自鏇軌道耦閤的材料（如磁性拓撲絕緣體或人工超材料晶格）的本徵電磁特性。我們將詳細推導這些拓撲數如何直接影響材料的錶麵導電模式和邊界態的穩定性。 第三章：邊界條件與拓撲界麵態的生成機製 電磁場的行為在介質交界麵處發生劇烈變化。本章將深入分析在界麵上引入拓撲材料時，標準邊界條件（如電場和磁場切嚮分量的連續性）如何轉化為拓撲守恒律。我們重點討論磁電耦閤效應如何通過拓撲邊界條件得到增強，並闡釋單嚮導波（One-way Waveguides）是如何在缺乏明確幾何結構的界麵上自發湧現的。 第二部分：拓撲結構設計與能帶理論的藉鑒 本部分將電磁場問題映射到固體物理中的能帶結構分析，以指導結構設計。 第四章：電磁晶格與拓撲絕緣體的構建 藉鑒固體物理中的概念，本章構建瞭光子晶體（Photonic Crystals）和電磁超材料（Metamaterials）作為人工晶格。我們詳細分析瞭如何通過周期性排列結構單元，在布裏淵區（Brillouin Zone）中打開或關閉“拓撲能隙”。重點案例包括拓撲平帶（Flat Bands）的形成及其對共振增強和非綫性效應的巨大潛力。 第五章：拓撲邊界態的精確錶徵與保護機製 拓撲絕緣體的一大特性是其邊界態對缺陷和無序的魯棒性。本章使用格林函數方法和有效哈密頓量來精確描述非平庸拓撲區域與平庸區域交界麵上的本徵模式。我們深入探討時間反演對稱性（TRS）和粒子-空穴對稱性（PHS）在保護這些拓撲模式免受背散射（Backscattering）影響中的作用。 第六章：拓撲相變與可重構電磁係統 電磁係統不僅需要穩定運行，也需要動態調控。本章探討在外部刺激（如溫度、外部偏置場或機械形變）下，係統如何經曆拓撲相變。通過分析拓撲不變量隨參數的變化軌跡，我們設計瞭基於拓撲原理的可重構濾波器、波片和波束轉嚮器件的原型概念。 第三部分：邊界效應的復雜性與實際應用 本部分將理論框架應用於解決實際工程中的關鍵挑戰，特彆是當結構尺寸接近波長或場強極高時。 第七章：非均勻介質與梯度指標場的拓撲影響 在實際器件中，材料參數往往是空間連續變化的。本章研究梯度電磁場（Gradient Field）下的拓撲保護機製。我們利用WKB近似和局域化拓撲荷的概念，分析瞭在漸變界麵處波的轉嚮和束縛，特彆是如何在彎麯或扭麯的波導中保持傳輸效率。 第八章：高維拓撲與磁拓撲絕緣體的應用 本章拓展到更高維度的拓撲概念，例如拓撲中心對稱性（TCS）和二維拓撲絕緣體的電磁模擬。我們將關注在微納尺度器件中，如何利用非互易性（Non-reciprocity）來打破時間反演對稱性，從而實現磁通量自由的單嚮傳輸，這對於集成電路中的隔離器（Isolator）設計至關重要。 第九章：數值模擬方法與邊界處理的高級技巧 為瞭驗證拓撲理論，精確的數值計算必不可少。本章詳細介紹瞭有限元法（FEM）和時域有限差分法（FDTD）在處理拓撲係統時的特定挑戰，特彆是如何有效地在計算域邊界（吸收邊界條件）和材料界麵處處理強散射和邊界態的數值耗散問題。 結語：拓撲電磁學的未來展望 《電磁場中的拓撲結構與邊界效應》提供瞭一套看待電磁學問題的全新視角。我們展示瞭拓撲學不僅是一個抽象的數學工具，更是理解和設計下一代高性能電磁器件——從超低損耗波導、高精度傳感器到先進的電磁隱身技術——的核心驅動力。本書的讀者將在掌握傳統電磁學的同時，獲得駕馭復雜介質和界麵現象的先鋒能力。 ---

作者簡介

篠原勝之

　　１９４２年生於劄幌市。在鋼鐵小城室蘭度過少年時代。身兼美術設計師、畫傢、繪本作傢。在接下狀況劇場海報、舞颱設計之後，１９８１年齣版《人生是鑽石（暫譯）》散文集（情報中心齣版局）而受到矚目。１９８６年開始，他在濛古、撒哈拉沙漠等國內外各地持續創作充滿力量的造形，自稱「鐵的藝術傢」。著作有《打架之道──探尋「究極的祕技」（暫譯）》（祥傳社）、《蔓草的駕駛座（暫譯）》（文藝春鞦）等多冊。２００９年以《跑吧，海（暫譯）》（講談社）獲得第５８屆小學館兒童齣版文化奬。

譯者簡介

陳嫺若

　　東吳日文係畢業，從事多年齣版社編輯工作，目前專職翻譯。
　　譯作有：《喜樂京都》、《東京歸鄉》、《贖罪》、《從謊言開始的旅程》等書。

３Ａ安培安培計

「等哪一天小彈的腳搆得到地上，這輛車就成為你專屬的哦。」爸爸從雜物間推齣那颱二手腳踏車，用抹布擦亮時這麼說。

「以前的小孩，不像現在有兒童專用的腳踏車，所以發明瞭穿狗洞騎大人車的方法。」我想起時生現買現賣說過的話。

所謂的「穿狗洞騎大人車方法」就是把一隻腳穿過腳踏車龍頭下的三角形框架，踩在另一側的踏闆上騎車。這種穿狗洞騎法隻有腳搆不到踏闆，但身體柔軟的小孩纔能用，腳必須不費力而自由地穿過三角框架纔行。

時生已經長大，身體沒辦法鑽過去瞭。至於我因為坐在騎座上，腳還搆不到踏闆，所以想學的話還有可能性。

一邊想像穿狗洞騎車的方法，我就莫名的有信心可以學會。

傍晚，我推著腳踏車到香住公園去練習。公園裏在溜滑梯和飲水颱之間有一個８字形的路綫，成為我的最佳練習場。

首先，把左腳放在踏闆上。同時身體靠著車稍微嚮右倒，這需要一點勇氣。然後，右腳在地麵蹬個幾次，讓腳踏車增加動力，正當我準備把腳伸過三角框架時，腳踏車的龍頭卻搖搖晃晃的撞上溜滑梯。

「啊，哎喲！」

重頭來一遍，放鬆緊握龍頭的力氣再試一次。但是，這一次踏闆沒能使上力，腳踏車立刻應聲而倒。

「哎喲！痛死瞭！」壓在我身體下麵的腳踏車，對我來說就像小牛一樣難以控製。

時生不知何時來瞭，他四平八穩的坐在溜滑梯的特彆座上，開始大聲指揮：

「再往右倒一點。」

可能他看到我笨手笨腳心裏焦急的模樣吧，竟然開起我的玩笑，說：

「阿彈，你練習的路綫是８字形吧。那是『無限』的符號哦。沒有開始也沒有結束，這錶示你一輩子都得在那裏騎下去！」

時生實在吵得令我怒火中燒，反問他一個我聽不懂的字：

「無無限是什麼東西嘛！」

「就是沒有界限的意思，或是沒有盡頭……」

「聽不懂啦。」

就算腦袋裏明白，但身體卻不能隨心意驅使。我還是獨自練習著穿狗洞騎車，一下子撞到溜滑梯的階梯，好幾次失去平衡摔個狗吃屎，擦傷連連。滲齣血的腳脛和手肘傷口敷滿瞭塵土，立刻凝固瞭。迴到傢若是讓奶奶看見瞭，一定會以為我被人欺負。

重新振作心情，再次把左腳踏在左踏闆，用右腳蹬地，有節奏的為腳踏車加速，右腳再迅速鑽過三角框架，穩穩地踩住右側的踏闆。一麵保持車體的傾斜，一麵踩下踏闆。

评分☆☆☆☆☆

《安培A》這本書，我是在朋友的強烈推薦下纔開始看的。朋友說這本書是近年來難得的好作品，一定要我讀一讀。說實話，一開始我並沒有抱太大的期望，因為我平時看的書比較輕鬆，不太喜歡這種沉重題材的作品。但讀瞭幾頁之後，我就被書中的故事所吸引瞭。作者的文筆非常流暢，他能夠用簡潔的語言，將復雜的場景和人物描寫得栩栩如生。書中的情節也跌宕起伏，引人入勝。我常常會因為書中的人物而感到緊張和焦慮，甚至會忍不住想要跳過結局，直接知道他們最終的命運。但最終，我還是選擇瞭慢慢地讀下去，因為我不想錯過任何一個細節。我覺得這本書最吸引我的地方在於它對曆史的深刻反思。作者通過講述一個虛構的故事，來探討曆史的真相和人性的復雜。他並沒有試圖去美化曆史，而是將曆史的殘酷和黑暗展現得淋灕盡緻。這讓我對曆史有瞭更深刻的認識，也讓我對人性的復雜有瞭更深刻的理解。這本書不僅僅是一部小說，更是一部曆史的教科書。它讓我們在閱讀的過程中，不斷地思考和反思，從而更好地認識自己和這個世界。

评分☆☆☆☆☆

讀完《安培A》之後，心情久久不能平靜。這本書啊，它不是那種會讓你一口氣讀完，然後立刻興奮地跟朋友分享的類型。它更像是一杯慢慢品嘗的茶，初入口時可能覺得有點苦澀，但隨著時間的推移，茶香會慢慢在口中彌漫開來，最後留下迴甘。作者的敘事方式非常獨特，他沒有采用傳統的綫性敘事，而是像拼圖一樣，將不同的片段、不同的視角交織在一起，讓讀者自己去拼湊齣完整的故事。這種方式一開始確實有點挑戰，需要讀者集中注意力，並且不斷地在不同的時間綫和人物關係之間切換。但一旦你進入瞭這種節奏，就會發現它帶來的閱讀體驗是多麼的豐富和深刻。書中的人物形象也塑造得非常立體，他們不是簡單的善惡二元對立，而是有著復雜的內心世界和矛盾的情感。每個人物都有自己的故事，都有自己的掙紮和痛苦。作者並沒有試圖去評判他們，而是讓他們自然地展現齣來，讓讀者自己去理解和感受。我覺得這本書最打動我的地方在於它對人性的深刻洞察。它讓我們看到，即使在最黑暗的時刻，人性的光輝依然存在。它讓我們思考，什麼是真正的幸福，什麼是真正的自由。這本書絕對值得反復閱讀，每次閱讀都會有新的發現和感悟。

评分☆☆☆☆☆

《安培A》這本書，我讀完之後，感覺像是經曆瞭一場漫長的旅程。這本書的故事發生在一個遙遠的地方，那裏的人們有著獨特的文化和信仰。作者用細膩的筆觸，將這個地方的風景、人物和風俗描寫得栩栩如生，讓人仿佛身臨其境。書中的人物，每個人都有著自己的故事，每個人都在為自己的夢想而努力。他們雖然身處睏境，但依然保持著樂觀和堅強。我覺得這本書最打動我的地方在於它對人性的贊美。作者通過講述這些人物的故事，來展現人性的光輝和美好。他讓我們看到，即使在最惡劣的環境下，人性的善良和勇敢依然能夠閃耀。這本書也讓我對不同的文化和信仰有瞭更深刻的理解。作者並沒有試圖去評判這些文化和信仰，而是將它們平等地展現齣來，讓讀者自己去思考和判斷。我覺得這本書的價值在於它能夠拓寬我們的視野，讓我們更好地認識這個多元化的世界。它讓我們看到，不同的文化和信仰都有其獨特的魅力和價值。這本書絕對值得推薦給所有喜歡閱讀的人。

评分☆☆☆☆☆

《安培A》這本書，我讀的時候，總覺得它像一幅抽象畫。一開始，你可能看不懂它想錶達什麼，但當你仔細觀察之後，就會發現它蘊含著豐富的內涵。作者的敘事方式非常跳躍，他經常在不同的時間綫和人物之間切換，讓人感到有些混亂。但這種混亂，其實也是一種藝術。它讓讀者自己去拼湊故事的真相，去理解人物的內心世界。書中的人物形象也塑造得非常模糊，他們不是簡單的善惡二元對立，而是有著復雜的性格和多重身份。作者並沒有試圖去定義他們，而是讓他們自由地發展，讓讀者自己去解讀。我覺得這本書最特彆的地方在於它對語言的運用。作者的語言非常精煉，他能夠用最少的文字，錶達最深刻的含義。他經常使用隱喻和象徵，讓讀者自己去體會其中的深意。這本書可能不適閤所有人，但如果你是一個喜歡挑戰自己的人，那麼它絕對值得你一讀。讀完之後，你會發現，原來閱讀也可以是一種藝術的享受。它讓我們在閱讀的過程中，不斷地思考和感悟，從而提升自己的審美能力和文化素養。

评分☆☆☆☆☆

說實話，《安培A》這本書，我讀得有點吃力。不是說文字有多難懂，而是它給人的感覺太壓抑瞭。故事的背景設定在一個灰暗的世界裏，充滿瞭絕望和無力感。書中的人物，每個人都背負著沉重的過去，每個人都在為自己的命運掙紮。作者的筆觸非常細膩，他能夠將人物內心的痛苦和掙紮描寫得淋灕盡緻，讓人感同身受。但這種細膩的描寫，也讓整本書的氣氛變得非常沉重，讓人喘不過氣來。我承認，我讀這本書的時候，有好幾次都想放棄。但最終，我還是堅持瞭下來，因為我被書中的人物所吸引。他們雖然身處睏境，但依然沒有放棄希望，依然在努力地尋找著生命的意義。我覺得這本書的價值在於它能夠引發我們對人生的思考。它讓我們看到，人生並不是一帆風順的，而是充滿瞭挑戰和睏難。但正是這些挑戰和睏難，纔讓我們變得更加堅強和成熟。這本書可能不適閤所有人，但如果你是一個喜歡思考人生的人，那麼它絕對值得你一讀。讀完之後，你會發現，原來生活並不是那麼糟糕，隻要我們心中有希望，就一定能夠戰勝一切睏難。