Physics from Symmetry

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出版者:Springer
作者:Jakob Schwichtenberg
出品人:
页数:279
译者:
出版时间:2015-6-5
价格:USD 49.99
装帧:Hardcover
isbn号码:9783319192000
丛书系列:Undergraduate Lecture Notes in Physics
图书标签:
  • 物理
  • 群论
  • 数学物理
  • 对称性
  • symmetry
  • physics
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  • O4.物理学
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具体描述

理论的优雅:从对称性探寻物理世界的本质 本书旨在带领读者深入探索物理学最核心的原理之一——对称性。我们并非要逐一介绍物理学的各个分支或罗列繁多的物理定律,而是着眼于一种更深刻、更普适的理解框架。通过对对称性的剖析,我们将揭示隐藏在万事万物背后的优雅秩序,以及这些秩序如何驱动着宇宙的运行。 从宏观到微观,对称性无处不在。 从行星围绕恒星的轨道运动,到晶体结构的多样性,再到我们日常生活中感受到的物理规律的普适性,对称性以各种形式存在于自然界。在本书中,我们将首先回顾那些直观的、几何上的对称概念,例如平移对称、旋转对称和反射对称。这些概念虽然基础,却为理解更复杂的物理对称性奠定了基石。我们将看到,这些几何上的不变性如何与物理量的守恒定律紧密相连,例如能量守恒、动量守恒和角动量守恒。这种联系并非偶然,而是深刻揭示了物理定律内在的和谐与一致性。 群论:理解对称性的数学语言。 为了更严谨、更系统地研究对称性,本书将引入群论这一强大的数学工具。群论提供了一种抽象而普适的框架,能够描述任何具有对称性的系统。我们将学习群的基本定义,理解置换群、循环群等简单群的结构,并学习如何利用群表示来描述物理系统的对称性。例如,我们将探讨晶体对称性的群论描述,以及它如何决定晶体的物理性质。更进一步,我们将深入研究连续群(李群)及其在物理学中的重要应用,特别是在基本粒子物理中,对称性群(如SU(2)和SU(3))成为了理解夸克、轻子以及它们之间相互作用的关键。 规范对称性:驱动基本相互作用的秘密。 本书的核心内容之一将是规范对称性。我们将从相对论和电磁学中的一些基本对称性出发,逐步引出规范不变性的概念。读者将理解,电磁势的规范变换并不会改变物理可观测的量,而正是这种规范不变性,强制要求了电磁场的存在以及与之相关的相互作用。接着,我们将把这一思想推广到更广泛的领域,探讨弱相互作用和强相互作用的规范对称性。我们将了解,基本粒子之间的相互作用,本质上是对某种内在“内部空间”对称性的响应。理解杨-米尔斯理论,以及它如何描述非阿贝尔规范场,将是本书的一大亮点。我们将看到,通过引入规范场,物质粒子在“内禀”对称性下的变换得以保持物理定律的不变,从而解释了力的传递机制。 对称性破缺:从有序到混沌的转变。 并非所有物理系统都展现出其潜在的全部对称性。对称性破缺现象是理解许多重要物理现象的关键。我们将探讨两种主要的对称性破缺:第一类(或显性)对称性破缺,即系统本身的动力学不具有某种对称性;以及第二类(或自发)对称性破缺,即系统的基态(真空)不具有与哈密顿量相同的对称性。例如,我们将分析铁磁体在居里温度下的自发磁化现象,以及它如何体现了自发对称性破缺。在粒子物理领域,希格斯机制是自发对称性破缺的一个典范,它解释了为什么像W和Z玻色子这样的规范玻色子具有质量。我们将详细介绍希格斯机制的工作原理,以及它如何在标准模型中发挥至关重要的作用。 对称性与现代物理学的未来。 对称性不仅仅是一种解释现象的工具,更是指导我们发现新物理、构建新理论的强大哲学和数学指导。我们将展望对称性在未来物理学研究中的角色,例如在统一场论、超对称性以及弦理论等前沿领域。理解这些更深层次的对称性,可能为我们揭示宇宙更深层的统一性提供线索。 本书的写作风格力求清晰、严谨,同时避免过于晦涩的数学推导,而是注重概念的建立和物理图像的描绘。我们相信,通过对对称性这一核心概念的深入理解,读者将能够以一种全新的视角来审视物理世界,感受到理论物理的逻辑之美和内在的优雅。这本书是献给所有对物理学本质充满好奇,渴望理解驱动宇宙运行的根本力量的探索者。

作者简介

目录信息

读后感

评分

这本书想法很好,角度新颖,从旋转群开始讲起,从对称性的角度讲解物理。 但是这本书错误实在太多,部分错误请看这里: 作者给出的勘误表 作者写这本书的时候应该主要参考的是这几本书: Naive Lie Theory Symmetry and the Standard Model : Mathematics and Particle Physi...

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这本书想法很好,角度新颖,从旋转群开始讲起,从对称性的角度讲解物理。 但是这本书错误实在太多,部分错误请看这里: 作者给出的勘误表 作者写这本书的时候应该主要参考的是这几本书: Naive Lie Theory Symmetry and the Standard Model : Mathematics and Particle Physi...

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这本书想法很好,角度新颖,从旋转群开始讲起,从对称性的角度讲解物理。 但是这本书错误实在太多,部分错误请看这里: 作者给出的勘误表 作者写这本书的时候应该主要参考的是这几本书: Naive Lie Theory Symmetry and the Standard Model : Mathematics and Particle Physi...

用户评价

评分

我总觉得,伟大的物理学理论都蕴含着一种深刻的美学,而对称性无疑是这种美学的集中体现。《Physics from Symmetry》这本书,光是书名就让我感觉它直击了物理学的本质。我非常渴望理解,物理学家们是如何运用对称性这个概念,来预测新的粒子、解释已有的现象,并构建起我们对宇宙的认知框架。这本书能否让我明白,为什么某些物理量是守恒的?它们是否都源于某种空间或时间的对称性?我尤其想知道,书中会如何阐述量子场论中的规范对称性,以及它对于理解基本粒子和力的作用至关重要。此外,我也对对称性破缺所带来的物理现象充满好奇,例如质量的起源。这本书的深度和广度,是否能帮助我构建一个从对称性角度出发的,完整的物理学认知体系?我期待着它能给我带来一种全新的视角,去重新审视那些曾经让我感到困惑的物理难题。

评分

我一直坚信,真正的科学书籍应该能够激发读者的求知欲,并在这个过程中不断拓宽他们的视野。《Physics from Symmetry》这本书,从它那个充满哲学意味的书名开始,就给我留下了深刻的印象。我对于“对称性”这个概念本身就非常着迷,它不仅仅存在于艺术和美学之中,更在物理学的核心领域扮演着至关重要的角色。这本书的标题暗示了一种从根本原理出发的论证方式,这正是吸引我的地方。我希望它能带领我理解,那些我们司空见惯的物理现象,例如质量守恒、动量守恒,是如何与宇宙的对称性紧密相连的。我想知道,在更深层次上,例如在量子场论中,对称性的破坏是如何导致我们观察到的基本粒子的存在的。是否书中会有关于诺特定理的详细介绍?这本书会如何解释,为什么宇宙会选择以特定的方式展现其对称性?我期待的不仅仅是公式和推导,更是那种能够触及物理学哲学层面的思考,理解我们为什么会以这种方式来构建我们对宇宙的理解。这本书的潜在深度,让我感到既兴奋又充满敬畏,仿佛即将踏上一段探索真理的旅程。

评分

我对任何能够将抽象概念与具体现象巧妙连接的书籍都抱有极大的兴趣,《Physics from Symmetry》这本书正是这样一个让我充满期待的例子。书名中的“对称性”本身就是一个充满魅力的概念,它不仅关乎和谐与美,更在物理学中扮演着至关重要的角色。我希望这本书能为我揭示,对称性是如何作为一种基本原理,渗透到从宏观宇宙到微观粒子的方方面面。我想了解,例如,牛顿的万有引力定律是否就隐含着某种时空对称性?又或者,在量子力学中,粒子态的叠加和纠缠,是否与更深层次的对称性有关?我特别想知道,书中是如何解释那些看似违反对称性的现象,比如右手性和左手性的区别,以及它们在物理世界中的意义。这本书是否会提供一些直观的理解方式,让我这个非物理专业人士也能领略到对称性在物理学中的强大力量?

评分

对于任何一个热爱科学的人来说,理解宇宙的基本运作原理无疑是最具吸引力的追求之一。《Physics from Symmetry》这本书,正如其名,似乎将焦点放在了物理学中最核心、最普遍的原则之一——对称性。我对于这种“从对称性出发”的论证方式感到非常好奇。它是否意味着,许多我们熟知的物理定律,都可以被看作是某种潜在对称性的直接结果?我尤其想知道,这本书会如何将对称性与那些最基础的守恒定律联系起来。例如,时间平移对称性是否就是能量守恒的根源?空间旋转对称性又如何解释动量守恒?更进一步,这本书是否会探讨更高级的对称性,比如宇称不守恒,或者希格斯机制背后所蕴含的对称性破缺?我希望书中能提供一种连贯的视角,让我能够理解,为什么宇宙会呈现出我们所观察到的样子,而这一切的根源,或许就隐藏在那无处不在的对称性之中。这本书的出现,让我感到对物理学的理解又向前迈进了一大步。

评分

这本书的封面设计就充满了力量感,深邃的蓝色背景下,几何线条交织出一种宇宙般的宏大感,仿佛预示着物理学中那些深刻的对称性原理即将展开。我一直对物理学充满好奇,尤其是那些看似抽象但却能解释宇宙运行规律的理论。当我在书店里看到《Physics from Symmetry》时,我立刻被它吸引住了。虽然我并非物理学专业出身,但我相信这本书能够为我打开一扇通往物理世界更深层奥秘的大门。我尤其期待书中能够深入浅出地讲解对称性在量子力学、粒子物理乃至宇宙学中的应用。比如,对称性是如何决定粒子性质的?规范对称性又为何如此重要?书中是否会引用一些著名的实验来佐证这些理论?我希望作者能够用引人入胜的语言,将这些复杂的概念一一剖析,让我这个门外汉也能领略到物理学之美。它不仅仅是一本介绍知识的书,更像是一次智力探险,一次对宇宙本质的追寻。我迫不及待地想翻开它,沉浸在那由对称性编织而成的物理学世界里,去感受那些隐藏在万物背后的深刻联系。这本书的气质,那种既严谨又充满诗意的感觉,让我对即将开始的阅读充满了期待。

评分

我一直对那些能够从最基本的原理出发,构建起宏大理论体系的书籍情有独钟。《Physics from Symmetry》这本书,凭借其简洁而深刻的书名,立即引起了我的注意。我认为,对称性是连接物理学各个分支,乃至理解宇宙终极规律的一把关键钥匙。我期待这本书能够系统地阐述,对称性原则如何在不同的物理尺度和现象中扮演关键角色。从经典力学中的位移对称性,到量子力学中的粒子对称性,再到粒子物理学中规范对称性对于基本相互作用的约束,我希望书中能够提供一个清晰的脉络。我尤其好奇,作者将如何处理那些“对称性破缺”的现象,例如质量的产生,以及宇宙早期的相变。这本书是否会介绍一些前沿的理论,例如超对称性?我希望它不仅能讲解“是什么”,更能解释“为什么”,让我理解,为何对称性如此重要,为何它是构建我们物理世界不可或缺的基石。

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当我第一次看到《Physics from Symmetry》这本书的书名时,我立刻被它所吸引。它所传达的信息,是一种从最根本的原理出发,构建物理学理论的思路,这正是我一直以来所追求的。我深信,对称性是理解宇宙运行机制的关键。我希望这本书能够深入浅出地解释,为什么对称性如此重要,以及它如何影响着我们所观察到的各种物理现象。我特别想知道,书中是如何将对称性与守恒定律联系起来的,例如,时间平移对称性如何导致能量守恒?空间旋转对称性如何导致角动量守恒?此外,我也对量子力学中的规范对称性以及它在粒子物理学中的应用非常感兴趣。这本书能否为我提供一个清晰的图景,展示对称性如何在不同的物理领域发挥作用,并帮助我理解那些看似神秘的物理定律背后的逻辑?

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我始终认为,一本好的物理学书籍,应该能够激发读者对宇宙的好奇心,并以清晰、易懂的方式展现那些深刻的道理。《Physics from Symmetry》这本书,正是以“对称性”这个引人入胜的切入点,吸引了我。我迫切地想知道,这本书将如何从对称性的角度,阐述物理学的基本原理。我希望它能解释,为什么某些物理定律是普适的,而另一些则看似复杂。我想了解,例如,在经典力学中,对称性是如何体现的?在量子力学中,对称性又扮演着怎样的角色?我尤其好奇,书中是否会详细介绍规范对称性,以及它如何在粒子物理学中指导我们理解基本粒子和相互作用。这本书能否帮助我理解,为什么宇宙会以如此富有秩序和规律的方式存在,而这背后,是否都隐藏着对称性的力量?

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阅读一本关于物理学的书,对我来说,最重要的是作者能否赋予那些抽象的数学和理论以生命力。《Physics from Symmetry》这本书,光是书名就充满了诱惑力,它预示着一种由内而外的洞察力,将宇宙的秩序归结于一种深刻的美学原则——对称性。我非常想知道,这本书会如何从对称性的角度来构建整个物理学框架。是从基础的欧几里得几何对称性开始,还是直接切入到更复杂的李群和规范对称性?我期望书中能够清晰地展示,那些看似相互独立的物理定律,在对称性的视角下,是如何融会贯通、浑然一体的。我想了解,例如,电磁力的本质是否可以通过某种对称性来理解?量子电动力学中的规范不变性,又将如何被阐述得清晰明了?我希望这本书不仅仅是公式的堆砌,更能通过生动的类比和历史的回顾,让读者体会到物理学家们是如何一步步发现并应用这些对称性原理的。这本书的出现,在我看来,是一次挑战,也是一次机遇,它能否帮助我拨开物理学的迷雾,看见其中蕴含的真正秩序?

评分

从封面设计到书名,《Physics from Symmetry》给人的感觉就是一种深刻而普适的洞察力。我一直对物理学中那些能够解释宇宙运行规律的统一原理非常着迷,而“对称性”无疑是其中最核心、最迷人的概念之一。我希望这本书能够带领我理解,对称性是如何成为构建物理学理论的基石。我想知道,那些我们熟知的物理定律,例如动量守恒、能量守恒,是否都可以直接从某种时空对称性推导出来?我尤其期待书中能够深入探讨量子场论中的规范对称性,以及它在描述基本粒子及其相互作用中的核心作用。此外,我也对“对称性破缺”这一概念感到好奇,它是否是解释质量产生和宇宙演化的关键?这本书能否为我提供一个从对称性角度出发的,连贯而深刻的物理学视角?

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啊哈,专业书也有,豆瓣厉害了~ 这本书真的是理解当代物理之美妙的绝好入门书,从书名就可以看出,「对称性决定相互作用」:从对称性出发,构建理论模型,经由实验检验,一个描述物理世界的理论就此诞生!Bravo~对物理感兴趣的大学生甚至高中生都推荐阅读,绝对超值~ 不过遗憾的是第一版的小错误超级多,作者也出了勘误,虽然对整体理解影响不大,但心里膈应。好消息是第二版也已经出了,应该好多了吧?(๑‾ ꇴ ‾๑)

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高级科普,看的超理汉化版

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亮点不少, tensor notation 错误有点多

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啊哈,专业书也有,豆瓣厉害了~ 这本书真的是理解当代物理之美妙的绝好入门书,从书名就可以看出,「对称性决定相互作用」:从对称性出发,构建理论模型,经由实验检验,一个描述物理世界的理论就此诞生!Bravo~对物理感兴趣的大学生甚至高中生都推荐阅读,绝对超值~ 不过遗憾的是第一版的小错误超级多,作者也出了勘误,虽然对整体理解影响不大,但心里膈应。好消息是第二版也已经出了,应该好多了吧?(๑‾ ꇴ ‾๑)

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- 非常NB的一本书----鄙人眼里最NB的“现代物理“科普书了,没有之一。 - Noether定理(每个物理定理都对应着一种对称)的讲解和应用很过瘾。 - 可能要补张量和场论才能看懂后面章节的公式----各种公式!简直是在炫技!!

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