Weak Interactions and Modern Particle Theory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Dover Publications

作者:Howard Georgi

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2009-03-20

价格:USD 14.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780486469041

丛书系列:Dover Books on Physics

图书标签:

• QuantumFieldTheory
• 粒子物理学
• 弱相互作用
• 量子场论
• 标准模型
• 费曼图
• 重整化
• 对称性
• 希格斯机制
• CP 违规
• 核物理学

宇宙的基石：粒子、力和演化 本书并非关于“弱相互作用与现代粒子理论”的专著，而是旨在为读者揭示构成我们宇宙最基本单元的奥秘，以及它们之间如何相互作用、塑造万物演化的宏伟画卷。我们将踏上一段跨越微观世界的旅程，探索那些肉眼无法企及的粒子，理解驱动宇宙运行的四大基本力，并追溯生命以及整个宇宙从诞生之初至今的演化历程。 第一章：探寻微观的边界——粒子的世界 在深入了解力之前，我们必须先认识构成世界的“积木”。本章将带领读者走进一个奇妙的微观粒子乐园。我们将从最熟悉的原子谈起，揭示其内部结构的秘密：带正电的原子核由质子和中子组成，而带负电的电子则在原子核周围运动。但这仅仅是冰山一角。 随着科学的进步，我们发现质子和中子本身也并非基本粒子，它们由更小的夸克组成。我们将详细介绍六种夸克——上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、顶夸克和底夸克，以及它们独特的性质，例如“禁闭”现象，解释为何我们无法单独观察到自由的夸克。 除了夸克，我们还将认识另一类基本粒子——轻子。其中最熟悉的是电子，但还有与电子性质类似的μ子和τ子，以及它们各自的电子中微子、μ中微子和τ中微子。我们将探讨这些粒子之间微妙的质量差异以及它们在粒子衰变过程中的重要作用。 然而，粒子的世界远不止于此。宇宙万物都遵循一定的规律，这些规律的传递者便是“玻色子”。我们将介绍光子，它是电磁相互作用的媒介；胶子，它是传递强相互作用，将夸克束缚在一起的“胶水”；以及在某些情况下扮演重要角色的W和Z玻色子。最后，我们还将触及希格斯玻色子，它是赋予其他基本粒子质量的“质量之源”，其发现是现代粒子物理学的一项重大成就。 本章将以一种引人入胜的方式，用生动的比喻和清晰的图示，帮助读者建立起对基本粒子家族的直观认识，为后续章节理解粒子间的相互作用奠定坚实的基础。我们将避免过于深奥的数学推导，而是侧重于粒子性质的描述及其在构建物质世界中的核心地位。 第二章：宇宙的四种语言——基本力的奥秘 物质世界并非孤立存在，粒子之间通过力进行着永恒的交流。本章将深入探讨驱动宇宙运行的四种基本力：引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。 我们将从最普遍也最熟悉的引力开始。牛顿的万有引力定律勾勒出了它的基本轮廓，而爱因斯坦的广义相对论则将其提升到了时空弯曲的高度。我们将阐述引力如何在宏观尺度上塑造行星的轨道、星系的形成，以及宇宙大尺度的结构。虽然引力被认为是四种力中最弱的，但其长程性和普遍性使其成为宇宙演化的关键驱动力。 接着，我们将聚焦于电磁力。这是我们日常生活中最常见、应用最广泛的力。从光线的传播、电路的工作，到化学键的形成，电磁力无处不在。本章将介绍电荷的概念、库仑定律，并进一步探讨电场和磁场是如何相互关联，共同构成了丰富多彩的电磁现象。我们将解释光子作为电磁相互作用的媒介，如何传递能量和信息。 然后，我们将潜入物质的内核，探索强相互作用力。这是宇宙中最强大但也最“内向”的力，它将夸克紧密地束缚在一起，形成了质子和中子，进而构成了原子核。我们将介绍量子色动力学（QCD）的基本概念，理解色荷以及传递强相互作用的胶子，并解释为何强相互作用在短距离内极强，而在长距离内迅速减弱，从而导致了夸克禁闭现象。 最后，我们将转向弱相互作用力。虽然在强度上不及前两者，但弱相互作用在粒子衰变、核反应以及恒星的能量产生过程中扮演着不可或缺的角色。我们将介绍弱相互作用的独特之处，例如它可以改变粒子的“味”，并解释W和Z玻色子作为其媒介如何参与到这些微妙的转化中。我们将讨论弱相互作用在某些粒子衰变过程中的重要性，以及它与电磁力在较高能量下统一的可能性（电弱理论）。 本章将力与粒子联系起来，强调力的本质是粒子间的能量交换，并通过生动的例子展示四种基本力如何共同作用，维系着宇宙的秩序与活力。 第三章：从大爆炸到星辰大海——宇宙的演化之路 宇宙并非亘古不变，而是经历了一段跌宕起伏的漫长演化。本章将带领读者回顾宇宙从诞生之初到今日的壮丽史诗。 我们将从宇宙大爆炸理论开始。虽然我们无法直接“看见”大爆炸的瞬间，但科学家们通过观测宇宙微波背景辐射、星系的红移现象等证据，勾勒出了宇宙膨胀、冷却并不断演化的图景。我们将探讨大爆炸后的早期宇宙，温度极高、物质高度致密的阶段，以及基本粒子如何在此过程中逐渐形成。 随着宇宙的膨胀和冷却，物质开始凝聚。我们将讨论原子的形成，以及引力如何开始在其中发挥作用，将物质聚集形成气体云。这些气体云在引力的作用下不断收缩，最终点燃了恒星的诞生。我们将阐述恒星内部的核聚变过程，这是恒星发光发热的源泉，也是比氦更重的元素产生的工厂。 恒星并非永恒，它们会经历生与死的循环。我们将探讨不同质量恒星的演化路径，从红巨星到白矮星，以及超新星爆发。超新星爆发不仅是宇宙中最壮观的景象之一，更是将恒星内部合成的重元素抛洒到宇宙空间的关键过程，为下一代恒星和行星的形成提供了物质基础。 在这个过程中，行星系统得以形成。我们将简要介绍行星的形成机制，以及地球上生命的出现。生命出现并非偶然，它建立在复杂的化学反应之上，而这些化学反应的“原材料”正是来自先前的恒星。我们将探讨生命起源的可能路径，以及生物演化是如何一步步复杂化的。 最终，我们将目光投向星系的形成与演化。星系是恒星、气体、尘埃以及暗物质组成的巨大集合体。我们将探讨星系是如何聚集、碰撞、合并，形成我们今天看到的各种形态各异的星系。宇宙的演化是一个不断涌现新结构、新现象的动态过程。 本章将以宏大的视角，将微观的粒子和基本力置于宇宙演化的宏大背景下，展示它们如何共同塑造了我们所处的这个丰富多彩的宇宙。从最基本的粒子到最庞大的星系，无不体现着自然法则的精妙与力量。 本书旨在为有志于探索宇宙奥秘的读者提供一个清晰、易懂的入门框架，让你能够对构成世界的基石以及它们之间的宏大叙事有更深刻的理解。我们将激发你的好奇心，鼓励你继续追寻那些关于宇宙最基本问题的答案。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，深邃的星空背景搭配上现代感十足的字体，一下子就抓住了我的眼球。我本以为这是一本讲述宇宙起源和宏观物理的书，翻开扉页才发现，我的期待可能过于宏大了。它似乎更专注于探讨一些更微观、更基础的物理现象，那些我们日常生活中不太容易察觉到的相互作用力。比如，关于量子纠缠的讨论，虽然文字很详尽，但我总觉得它更像是在搭建一个理论的框架，而不是给我一个清晰的画面。书中对某些实验结果的描述也比较抽象，需要读者具备一定的背景知识才能完全跟上作者的思路。我花了大量时间去理解那些复杂的公式和符号，感觉自己像是在攀登一座学术的高峰，每一步都走得非常谨慎。

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这本书的叙事节奏把握得相当不错，它不是那种平铺直叙的教科书，而是充满了探索的激情。作者在介绍一些基本概念时，总能巧妙地穿插一些历史背景和科学家的轶事，这让阅读过程不那么枯燥。我特别欣赏其中关于粒子物理实验的描述，它生动地再现了科学家们在实验室里如何一步步逼近真相的过程。然而，当我深入到关于对称性破缺的部分时，理解的难度陡然增加。我常常需要停下来，在脑海中反复构建那些抽象的模型，试图将文字转化为实际的物理图像。有时候，我会觉得作者可能过于自信于读者的理解力，有些关键的过渡显得有些仓促，需要我自行去弥补其中的逻辑跳跃。

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我购买这本书的初衷是希望能对现代物理的前沿有一个大致的了解，这本书在某些方面确实满足了我的好奇心，但在另一些方面又让我感到困惑。它对某些前沿理论的介绍非常深入，但对于那些基础概念的解释却显得有些力不从心。就好像作者急于带我们奔向终点，而忘记了在路上设置清晰的指路标。例如，在讨论真空能和宇宙常数的章节，内容非常前沿，充满了最新的研究成果，但对于一个初学者来说，这些内容读起来就像是天书。我花了好大力气去搜索辅助材料来理解这些新概念，这让我对阅读体验产生了一些折扣，毕竟我更希望一本书能相对独立地提供完整的知识体系。

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这本书的排版和印刷质量非常高，这在学术书籍中是难能可贵的。厚实的纸张和清晰的图表使得阅读体验非常舒适。我特别喜欢其中关于路径积分表述的插图，虽然我没有完全理解其背后的数学原理，但那些图形化的表达确实帮助我构建了一些直观的认知。不过，书中对一些基本物理直觉的建立似乎没有给予足够的重视。它更倾向于使用严谨的数学语言来描述物理现象，这无疑保证了其学术的严谨性，但也牺牲了一部分读者的可读性。我更偏好那种先用通俗的语言建立直觉，再引入数学模型的讲解方式，这本书似乎走的是反向路线，让我感觉在理解的路上总是需要跨越数学的鸿沟。

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这本书在我书架上占据了一个非常显眼的位置，它的厚度和内容量都显示出其分量不轻。读完前几章后，我能感受到作者在梳理和整合不同理论框架时所付出的巨大努力。每一个章节都像是一次精心的组织，试图将复杂的物理图景描绘出来。但是，在处理一些涉及非微扰效应的内容时，作者的笔触显得有些犹豫和保守，没有像在介绍标准模型时那样果断和自信。这让我不禁猜测，这是否是因为该领域本身尚存争议，还是作者在阐述上有所保留。总的来说，这是一本适合有一定物理基础的读者深入研究的参考书，但对于纯粹的爱好者来说，可能需要更强的毅力和额外的学习资源来完全吸收其精髓。

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