近代物理学原第二版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:戈特罗

出品人:

页数:241

译者:

出版时间:2002-02-01

价格:24.00

装帧:平装

isbn号码:9787030097903

丛书系列:全美经典学习指导系列

图书标签:

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好的，以下是一本名为《近代物理学原理解析》的图书简介，字数约为1500字。 --- 《近代物理学原理解析》 导言：穿越时空的思想革命 自伽利略奠定实验物理学的基石，牛顿的经典力学体系便统治了人类对自然界的理解长达两个世纪。然而，十九世纪末，一系列实验现象的出现——黑体辐射、光电效应、原子光谱的离散性——如同幽灵般徘徊在经典物理学的殿堂门口，预示着一场深刻的范式转移即将到来。本书《近代物理学原理解析》旨在带领读者深入探索这场波澜壮阔的思想革命，剖析自普朗克提出能量量子化假设以来，直至现代粒子物理学构架初步确立的这一百年间，物理学如何从根本上重塑我们对物质、能量、时空和实在的认知。 本书并非对历史事件的简单罗列，而是着重于物理概念的逻辑发展脉络、核心理论的数学框架及其深刻的哲学内涵。我们试图揭示，近代物理学的成就并非孤立的发现集合，而是一个相互关联、步步深入的认知过程。 第一部分：量子世界的初啼——能量的离散性与波粒二象性 近代物理学的起点，是普朗克的黑体辐射理论。在这一部分，我们将详细梳理经典物理学如何在此问题上遭遇瓶颈，并细致阐述普朗克引入“量子”概念的革命性意义。这里的重点不仅在于理解公式 $E=h u$，更在于体会能量不再是连续可分的这一观念对当时物理学思维的巨大冲击。 随后，我们将进入爱因斯坦的光电效应解释。此处，爱因斯坦如何以光量子（光子）的假说，成功解释了经典波动理论无法穿透的实验事实。我们将探讨光电效应的实验装置、观测结果以及爱因斯坦理论的精确预测能力，从而确立光的粒子性视角。 紧接着，是波粒二象性的核心议题。德布罗意在他的博士论文中提出了物质波的概念，将波的属性赋予了电子等粒子。本书将详细解析德布罗意波长的推导，并结合戴维孙-革末实验的精确测量，展示电子的波动性是如何被实验证实。这标志着物理学认识论上的一个重大转折：所有物质都具有波的性质，这彻底颠覆了我们对“粒子”和“波”的经典直觉定义。 最后，我们聚焦于玻尔模型。作为连接经典物理与量子世界的桥梁，玻尔模型虽然是半经典理论，但它成功地解释了氢原子光谱的精确规律，并引入了量子化的角动量和能级概念。我们将剖析其成功之处及其固有的局限性，为进入完备的量子力学打下基础。 第二部分：时空的重构——狭义与广义相对论的深刻变革 与量子力学并驾齐驱的，是对时空观的彻底颠覆——爱因斯坦的相对论。本部分将严格遵循爱因斯坦的逻辑路径，首先探讨狭义相对论。 我们将从对麦克斯韦电磁场理论和以太假说的批判入手，详细解读光速不变原理和相对性原理这两大基本公设。随后，本书将用清晰的几何图像和数学推导，阐述洛伦兹变换如何取代伽利略变换，由此导出时间膨胀、长度收缩以及质能等价关系 $E=mc^2$。我们将探讨狭义相对论在粒子加速器和高能物理中的实际应用，理解其对高速运动物质描述的精确性。 在狭义相对论的基础上，本书将过渡到对广义相对论的深入剖析。我们首先要理解“等效原理”的物理意义，即引力效应与加速运动的等效性如何引导出时空弯曲的概念。本书将着重介绍爱因斯坦场方程——这一描述物质如何决定时空几何形态的核心方程。我们将解析场方程的简洁美感与无穷的复杂性，并通过对经典解（如史瓦西解）的分析，解释水星近日点进动、光线在引力场中的偏折以及引导致红移现象。广义相对论不仅是引力理论，它更是一种关于时空本质的几何学描述，本书将力求展现其作为现代宇宙学基石的地位。 第三部分：量子力学的严谨构建与哲学意涵 在量子力学这一近代物理学的核心支柱上，我们将进行详尽的论述。本部分将从薛定谔方程的建立开始，详细阐述波函数 $Psi$ 的物理意义，并区分其在非相对论性量子力学中的应用。 核心概念的深层解析： 1. 算符、本征值与期望值： 我们将严谨定义力学量对应的算符，阐明对易关系在决定物理量是否可同时精确测量中的关键作用。海森堡不确定性原理将不仅仅被视为一个公式 $Delta x Delta p ge hbar/2$，而是被理解为对物理实在本身属性的深刻揭示。 2. 概率诠释与叠加态： 哥本哈根诠释的精髓在于波函数的概率解释。本书将详细讨论叠加态的概念，并深入探讨“测量问题”——即波函数如何从概率云塌缩为一个确定的本征态。我们将对比性地考察波姆理论等替代诠释，以更全面地理解该领域争议的焦点。 3. 全同粒子与泡利不相容原理： 深入到多粒子系统时，对称性成为描述系统的核心。我们将解释费米子和玻色子在统计特性上的根本差异，并论证泡利不相容原理如何决定了原子核外的电子排布，进而塑造了整个化学世界的结构。 第四部分：走向前沿——量子场论的雏形 虽然完整的量子场论体系更为宏大，但近代物理学的收官部分必然要触及相对论性量子力学和量子电动力学（QED）的早期发展。本书将概述狄拉克方程的提出，它如何在统一狭义相对论与量子力学（薛定谔方程）的过程中，自然地预言了反物质的存在。通过对电子在电磁场中行为的描述，我们将初步建立起“场”才是基本实在的观念，为理解标准模型打下坚实的基础。 结语：未竟的探索 《近代物理学原理解析》力求提供一个既具有数学严谨性又富含物理洞察力的叙事结构。通过对这些划时代理论的系统学习，读者将能够超越教科书上零散的公式堆砌，真正领悟到二十世纪物理学如何通过对最微小和最宏大尺度的探索，为我们构建了一个全新的、充满惊奇与挑战的宇宙图景。本书旨在培养读者批判性思维，鼓励他们以开放的心态面对物理学前沿那些尚未解决的根本性问题。 ---

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这本书的封面设计很有冲击力，黑白分明的字体搭配一些抽象的物理符号，让人一眼就能感受到它深邃与现代感。我拿到书的时候，首先注意到的是它的厚度，沉甸甸的，感觉内容量一定非常扎实。刚开始翻阅时，我以为会是那种枯燥的教科书，但很快发现，作者的叙事方式非常引人入胜。他没有一上来就堆砌复杂的数学公式，而是通过讲述物理学史上那些伟大的思想家们如何挣扎、如何突破，将那些看似遥不可及的理论与人类的好奇心紧密联系起来。比如，在讲述量子力学的诞生时，那种从经典物理的黄昏到全新视界的迷茫与兴奋，被描述得淋漓尽致，仿佛我正身处那个时代，亲眼见证了科学的革命。我特别喜欢作者在解释某些核心概念时，会穿插一些生动的类比，即便是对于非物理专业的读者，也能大致抓住其精髓，这使得阅读过程充满了探索的乐趣，而不是被艰涩的术语劝退。整本书的排版也十分考究，图文并茂，那些历史照片和示意图的插入时机都恰到好处，有效缓解了长时间阅读带来的疲劳感，使得一次深入阅读能持续更久。

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这本书的文字功底实在令人佩服，它不仅仅是在陈述物理学的知识点，更像是在进行一场跨越时空的哲学思辨。读到关于相对论的部分，我深感震撼。作者对时空本质的探讨，那种将日常经验彻底颠覆的描述，让人不得不停下来，反思我们习以为常的世界观。他没有满足于仅仅罗列爱因斯坦的方程，而是深入挖掘了这些方程背后所蕴含的宇宙图景和人类认知局限性的深刻反思。这种对“为什么”的追问，远超出了基础教材的范畴。我记得有一段关于光速不变原理的阐述，作者用了极具画面感的语言，描绘了不同参照系下观察者所感受到的时间流逝差异，那种“相对性”的魅力被展现得淋漓尽致，让人读完后对“同时性”这个概念产生了全新的理解。这本书的价值在于，它把物理学史上的“ Eureka！”时刻，那种天才灵光乍现的瞬间，通过细致的考据和优美的文字重新演绎了出来，使冰冷的科学定律充满了人性的温度和历史的厚重感。

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我是在一个相对浮躁的时期开始阅读这本书的，原本只是想找点东西来打发时间，没想到它竟成了我梳理思维的绝佳工具。这本书的结构处理得非常巧妙，它没有采取严格的年代顺序，而是通过主题式的章节划分，将不同的物理学分支串联起来，展现了科学发展的内在逻辑和相互启发性。比如，对波粒二象性的讨论，作者很自然地将其与早期的光学实验联系起来，随后无缝过渡到后来的量子场论的雏形，这种编排方式极大地帮助我构建了一个宏观的知识网络，而不是零散的知识点。阅读过程中，我发现自己开始主动去思考“下一个突破口在哪里”，这种带着批判性和前瞻性的阅读体验，是我在很多其他科普读物中未曾获得的。此外，书中对实验的描述也极为详尽，不仅仅是交代了实验结论，更重要的是还原了实验的复杂性、实验者面临的困境以及数据分析时的微妙之处，让人对科学的严谨性有了更深刻的敬畏。

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这本书最吸引我的是它在处理那些尚未解决的科学难题时的坦诚态度。它没有给人一种“一切尽在掌握”的错觉，反而在介绍完标准模型之后，立刻引导读者进入了暗物质、暗能量的迷雾之中。这种“开放式结局”的处理，激发了我极大的求知欲。作者没有回避科学的边界，反而用一种近乎诗意的语言描述了我们对宇宙更深层奥秘的探索。例如，在谈到统一场论的尝试时，那种人类智慧在面对终极规律时的渺小与伟大并存的感觉，非常触动人心。这种诚实的态度，使得读者在学习过程中感到安全，因为知道犯错和探索未知是科学的常态。我甚至因此去查阅了书后推荐的几篇原始论文摘要，这对于一本面向大众读者的“原著”来说，是一个非常积极的信号，说明作者鼓励读者进行更深层次的学术接触，而不是止步于表层的介绍。

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我尝试过用不同的阅读速度来对待这本书，发现它具有很高的复读价值。第一次读时，我主要关注的是故事的流畅性和主要概念的建立，大致勾勒出了近代物理学的轮廓。但当我带着更专注的心态，重新审视那些关于测量问题和不确定性原理的章节时，才真正体会到其中蕴含的哲学思辨的深度。作者在处理概率诠释时，非常谨慎地平衡了哥本哈根学派和其他观点之间的张力，没有武断地偏向任何一方，而是将选择的权利交给了读者。这种开放的讨论空间，使得每一次重读都能带来新的领悟。书中的语言风格在不同章节间有着微妙的变化，比如在介绍早期狭义相对论时，文字显得冷静而富有逻辑；而在谈及粒子物理的最新进展时，则明显加入了更多兴奋和前沿的色彩。这种语言上的动态适应性，让阅读体验始终保持新鲜感，避免了整本书陷入一种单调的语调中。

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很适合高中毕业生阅读的水平，作为一个参考资料是可以的。很乱的东西，适合高中升大学一年级的时候阅读。但是最后的核物理是一般市面上物理书看不到的，国内总是这样。。。。

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