The Basics of Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Greenwood Pub Group

作者:Myers, Richard L.

出品人:

页数:382

译者:

出版时间:2005-12

价格:$ 89.21

装帧:HRD

isbn号码:9780313328572

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 基础物理
• 科普
• 科学
• 教育
• 学习
• 入门
• 物理
• 教材
• 自然科学

深入探索宇宙奥秘：一本关于量子力学与相对论的全新导论 书名：宇宙的织锦：从亚原子粒子到时空结构的精妙编排 作者： [此处留空，以保持内容的通用性] 出版社： [此处留空] 页数： 约 600 页 --- 图书简介： 《宇宙的织锦：从亚原子粒子到时空结构的精妙编排》是一部雄心勃勃的著作，旨在为那些渴望超越经典物理学框架，深入理解现代物理学两大支柱——量子力学和广义相对论——的读者，提供一条清晰而富有洞察力的学习路径。本书并非对基础力学概念的重复梳理，而是聚焦于二十世纪物理学的革命性突破，探讨这些理论如何彻底重塑了我们对物质、能量、空间和时间的理解。 本书的结构经过精心设计，旨在引导读者逐步掌握这些抽象概念，从微观世界的奇特规则，到宏观宇宙的宏伟结构，展现出一个统一而又充满悖论的物理实在。 第一部分：亚原子世界的幽灵与实在——量子力学的深入剖析 本部分将读者带入一个完全颠覆直觉的微观领域。我们不再讨论抛物体或行星轨道，而是关注电子、光子和夸克这些基本构件的行为。 第一章：概率的统治：波函数与薛定谔方程的建立 本章首先回顾了经典物理学在解释黑体辐射和光电效应时的失败，引出了普朗克常数的引入。随后，本书将重点介绍波函数 ($Psi$) 的数学描述及其概率解释（波恩的诠释）。我们将详细解析薛定谔方程（定态与含时）的数学形式，解释其在描述量子系统演化中的核心地位。不同于初级读物仅仅展示方程，本章将通过对简单势阱、谐振子等模型的求解演示，揭示量子化能级的必然性。 第二章：叠加态与测量问题：幽灵般的行为 本章的核心在于探索量子力学的核心怪异性——叠加态。我们将深入讨论著名的双缝实验的现代解释，重点分析光子或电子如何表现出波粒二象性，以及测量行为如何导致波函数的“坍缩”。我们将严谨地探讨“EPR佯谬”的提出背景，并详细阐述贝尔不等式及其实验验证，强调量子关联（纠缠）的非定域性，这是对经典实在观最深刻的挑战。 第三章：自旋、全同粒子与费米子的宇宙 超越位置和动量，自旋作为粒子内在的角动量，是量子力学的另一个关键特征。本章将介绍角动量算符的代数结构，并聚焦于泡利不相容原理的深远意义。我们将解释为什么电子会形成稳定的原子结构，以及费米子和玻色子在凝聚态物理和粒子物理中的截然不同的统计行为，从而奠定理解物质稳定性的基础。 第四章：量子场论的萌芽：粒子作为场的激发 本部分的高级章节将目光投向量子力学与狭义相对论的结合。我们将简要介绍狄拉克方程的推导及其对电子自旋和反物质（正电子）的自然预言。随后，本书将概述量子电动力学 (QED) 的基本思想——将粒子视为量子场的激发态，并讨论费曼图作为计算微观相互作用概率的强大工具。这不是一个完整的QED教程，而是为读者描绘一幅现代粒子物理学的图景。 第二部分：时空结构的宏伟蓝图——广义相对论的几何学 在第二部分中，我们将从微观世界跃升至宇宙尺度，探讨爱因斯坦如何用几何学语言重新定义了引力。本书将假定读者具备必要的多变量微积分知识，以便更好地理解张量分析的精妙。 第五章：狭义相对论的延伸：惯性系之外的考量 在进入广义相对论之前，本章将巩固狭义相对论（洛伦兹变换、四维时空）的知识，并引出其局限性——无法处理加速参考系和引力。核心概念是等效原理：引力质量与惯性质量的等价性，以及局部惯性系的概念，这是通往弯曲时空的关键桥梁。 第六章：黎曼几何的语言：弯曲空间与度规张量 这是本书最具有数学挑战性，也是回报最高的部分。本章将系统介绍微分几何的基础，包括流形、切空间、协变导数和黎曼曲率张量。我们将详细解释度规张量 ($g_{mu u}$) 如何编码了时空的几何结构，并阐述测地线——弯曲时空中“最短”路径——如何取代了牛顿力学中的引力作用。 第七章：爱因斯坦场方程：物质与时空的交响 本章将呈现物理学中最深刻的方程之一：爱因斯坦场方程 ($G_{mu u} = frac{8pi G}{c^4} T_{mu u}$)。我们将细致地解析方程的两侧：左侧的几何张量（描述时空弯曲度）与右侧的能量动量张量（描述物质和能量的分布）。本书将通过分析静态球对称解（史瓦西度规）来展示该方程的直接物理后果，例如水星近日点的进动和引力红移。 第八章：极端时空与宇宙学的边界 本章将应用广义相对论探讨宇宙中最极端的现象。我们将详细分析黑洞的事件视界、奇点和霍金辐射的半经典概念。随后，我们将转向宇宙学，介绍弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克 (FLRW) 度规，并解释它如何作为标准宇宙学模型的基础，描述宇宙的膨胀、大爆炸的证据以及暗物质和暗能量的引入。 结语：未竟的探索与统一的梦想 本书的最后，我们将超越对现有成熟理论的阐述，转而探讨物理学前沿面临的挑战：量子引力的问题。我们将批判性地审视弦理论和圈量子引力等尝试统一量子力学和广义相对论的努力，强调它们在数学上和概念上所面临的巨大鸿沟。 《宇宙的织锦》致力于提供一种对现代物理学的深度理解而非肤浅介绍。它要求读者投入时间去消化那些数学工具，但作为回报，读者将获得一个全新的、基于几何和概率构建的宇宙观，一个远比日常经验更为精妙、更为迷人的实在图景。这本书是献给那些对“事物如何运作”的终极问题抱有无限好奇心的求知者的。 --- 本书特色： 1. 严格的数学推导： 对关键方程的推导过程进行细致剖析，不回避涉及张量和算符的复杂性。 2. 概念对比： 持续将现代理论与经典物理学的预测进行对比，突出革命性转变。 3. 历史背景的融入： 穿插讲述关键实验（如阿凡勃格、卢瑟福、光电效应）的背景，增强阅读的代入感。 4. 哲学反思： 探讨量子力学的“实在”定义以及相对论对绝对时空的颠覆，引发对知识边界的思考。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆