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出版者:

作者:方卫平

出品人:

页数:220

译者:

出版时间:2002-4-1

价格:11.50元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787543534094

丛书系列:

图书标签:

• 小学
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好的，这是一份针对一本名为《新语文读本》的图书的详细简介，这份简介完全聚焦于另一本假设的、内容完全不同的图书，并且力求内容详实、自然流畅，不包含任何《新语文读本》的元素。 --- 图书名称：《星辰轨迹：近代物理学的辉煌与隐秘》 卷首语：对宇宙终极奥秘的永恒叩问 自人类第一次仰望夜空，便被那无垠的深邃和其间闪烁的星光所吸引。我们是谁？我们从何处来？宇宙的边界在哪里？这些问题如同古老的咒语，驱动着一代又一代的探索者，从哲学的思辨走向严谨的科学实验。《星辰轨迹：近代物理学的辉煌与隐秘》并非仅仅是一部科学史著作，它是一部关于人类心智如何挣脱传统束缚，以数学的语言重新描绘现实图景的史诗。本书深度剖析了从伽利略的落体实验到量子纠缠的奇特现象之间，那条横跨四个世纪的知识长河，重点展示了那些被主流叙事略微忽视的关键转折点与那些不为人知的科学“边缘人物”的贡献。 第一部分：旧秩序的崩塌——力学与电磁学的奠基（约1600-1870年） 本部分追溯了经典物理学的宏伟蓝图是如何被精心构建起来的。 1. 牛顿的宇宙机器与机械论的巅峰 详细梳理了牛顿力学体系的建立过程，不仅限于三大定律的应用，更深入探讨了微积分作为描述运动的语言是如何被发明并被迅速整合到物理学中的。重点分析了皮埃尔-西蒙·拉普拉斯的“决定论”思想如何将宇宙视为一台可以完全预测的时钟，以及这种世界观对当时哲学与社会思潮的巨大影响。我们考察了形而上学与可观测现象之间的张力。 2. 光的本质之争与以太的幽灵 光的波动说与微粒说的激烈辩论是本部分的一大核心。惠更斯和牛顿代表的阵营，在19世纪初被托马斯·杨的双缝实验所倾向，随后是菲涅尔的贡献。然而，为了容纳光的传播，物理学家们不得不引入“以太”这一不可见的介质。本章细致描绘了迈克尔逊-莫雷实验的精妙设计，以及它如何意外地彻底动摇了整个经典物理学的基石，为一场更深刻的革命埋下了伏笔。 3. 麦克斯韦的统一：电磁场的交响曲 爱丁顿称之为“人类智力所能达到的最伟大的统一”。本书详细解析了麦克斯韦方程组的数学结构，揭示了电场、磁场和光波之间的内在联系。我们不仅关注方程本身，更关注法拉第的实验洞察力是如何通过麦克斯韦的数学框架得到了完美的升华。本书着重探讨了电磁波谱的预测及其对无线电通信的理论预示。 第二部分：现实的碎片化——相对论与量子革命的黎明（约1890-1930年） 进入20世纪，物理学的疆域被彻底重塑。时间不再是绝对的背景，能量和物质的边界变得模糊不清。 1. 狭义相对论：时间与空间的相对性 爱因斯坦的突破在于，他没有试图修补“以太”的漏洞，而是从对光速不变性的基本假设出发。本章详尽分析了洛伦兹变换的几何意义，阐释了时间膨胀和长度收缩并非错觉，而是宇宙结构本身的特性。我们还探讨了$E=mc^2$的深远意义，它不仅是核能的基础，更是对物质与能量关系认知的根本性颠覆。 2. 引力的重构：广义相对论与时空几何学 本书将广义相对论置于爱因斯坦的“最幸福的思想”——等效原理的背景下进行讲解。我们不再将引力视为一种“力”，而是时空自身的弯曲。本部分会介绍黎曼几何的基础概念（以非数学专业人士可理解的方式），并分析了水星近日点的反常进动如何成为第一个强有力的实验证据。对引力波的早期理论预测，以及黑洞概念在理论物理学家思想中的缓慢成形，是本章的重点。 3. 量子世界的诞生：普朗克、玻尔与能量的颗粒性 量子论的开端是关于“黑体辐射”的纯粹理论难题。本书强调普朗克的贡献不在于他对光子概念的完全接受，而在于他引入“能量量子化”这一数学工具来解决热力学问题。随后，深入剖析玻尔模型如何用量子化轨道解决了卢瑟福模型的稳定性危机，尽管它仍然是半经典理论的产物，却是向更深层次真理迈出的关键一步。 第三部分：幽灵般的行动——量子力学的全面阐述与哲学冲击（约1925年至今） 本部分聚焦于现代物理学的核心，探讨那些挑战我们日常直觉的现象。 1. 矩阵力学与波动力学：两种语言，同一个真理 海森堡的矩阵力学和薛定谔的波函数形式虽然看起来截然不同，但最终被证明是等价的。本书将详细比较这两种方法的优劣，特别是薛定谔方程在描述粒子概率幅方面的强大能力。我们探讨了波函数的物理意义，以及概率是如何取代了经典物理学中确定性的位置和动量。 2. 不确定性、互补性与哥本哈根诠释 海森堡不确定性原理被错误地理解为测量技术的限制。本章澄清了这是自然界固有的属性。本书投入大量篇幅探讨玻尔的“互补性”思想，即我们无法同时以经典概念描述粒子的波和粒子两面性。哥本哈根诠释的哲学困境——测量的作用、波函数的“坍缩”——是核心讨论点，我们也将简要介绍薛定谔的猫思想实验如何讽刺了该诠释的荒谬之处。 3. 贝尔不等式与量子纠缠：非定域性的胜利 如果说相对论限制了信息传播的速度，那么量子纠缠则挑战了我们对“实在性”的理解。本书系统地介绍了贝尔不等式的提出背景及其实验验证（如阿斯佩克特的实验）。我们探讨了“量子隐形传态”的理论基础，并讨论了这种“鬼魅般的超距作用”对我们理解空间和因果关系的深层含义。 第四部分：未竟的探索——前沿与未来的边界 本书的收尾聚焦于当代物理学最前沿的领域，这些领域充满了尚未解决的矛盾。 1. 标准模型与夸克世界的深入 对粒子物理学的标准模型进行一次透彻的梳理，从夸克和轻子家族到规范玻色子（光子、W/Z玻色子）。重点分析了希格斯机制的理论构建与实际发现过程，探讨了为什么标准模型虽然极为成功，但仍然是不完备的（例如，它无法解释引力、暗物质和暗能量）。 2. 宇宙学的尺度：暗物质与暗能量的谜团 本书转向宏观领域，详细回顾了弗里德曼方程如何描述宇宙的膨胀历史。我们深入分析了星系旋转曲线如何暗示了暗物质的存在，以及超新星观测如何揭示了宇宙正在加速膨胀，这需要引入暗能量这一神秘的排斥力。本书批判性地审视了当前尝试统一这些现象的各种理论模型。 3. 弦论与圈量子引力：寻找终极理论的尝试 在物理学的最高殿堂，理论家们正试图将广义相对论与量子力学统一起来。本章将介绍弦论（及其多维时空概念）和圈量子引力（LQG）这两种主要的竞争者。我们将以一种清晰的对比方式，阐述它们各自的数学框架、优势与当前的实验验证困境。 结语：科学的谦逊与无限的好奇心 《星辰轨迹》最终旨在说明，物理学的发展史并非一条平坦的直线，而是一个充满悖论、绝望与辉煌的循环。每一次重大的突破都伴随着对我们自身直觉的深刻质疑。本书的价值不在于提供终极答案，而在于引导读者体验科学家们在面对“无知之墙”时所展现出的那种既严谨又充满浪漫主义的探索精神。 --- 目标读者：对科学史、哲学、基础物理学有浓厚兴趣的非专业读者、理工科高年级学生、以及所有对人类知识边界感到好奇的人士。 书籍特色： 历史脉络清晰：将理论发展与关键的历史事件、哲学背景紧密结合。 概念的深入浅出：大量使用类比和历史案例来解释复杂的数学物理概念。 关注“为什么”而非“是什么”：侧重于理论建立背后的动机、争论与思维转变。

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