Negative Ions (Cambridge Monographs on Physics)

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出版者:Cambridge University Press
作者:Harrie Massey
出品人:
页数:759
译者:
出版时间:1976-07-30
价格:USD 180.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780521207751
丛书系列:
图书标签:
  • 负离子
  • 物理学
  • 等离子体
  • 大气物理学
  • 离子物理学
  • 剑桥大学出版社
  • 单色谱
  • 物理单行本
  • 大气电学
  • 环境物理学
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具体描述

物理学前沿探索:量子场论与凝聚态物理的新视野 本书旨在为深入研究量子场论和凝聚态物理的学者与研究生提供一套前瞻性的理论框架与计算工具。全书结构严谨,内容涵盖了从基础原理到复杂系统模拟的多个关键领域,致力于揭示微观粒子相互作用下宏观物质所展现的奇特集体行为。 第一部分:高等量子场论基础与重整化群方法 本部分着重于对现代量子场论的深入剖析,特别强调了在处理强相互作用系统和临界现象中的有效性。我们从路径积分表述出发,详细阐述了费曼规则的推广及其在非微扰计算中的应用。核心内容集中于重整化群(RG)理论的精妙之处。我们不仅复习了经典的 $epsilon$ 展开方法,更将重点放在了非微扰重整化群(如精细化方案和功能重整化群,FRG)在解决强耦合问题上的优势。书中通过对标量场论和规范场论(如QCD的低能有效理论)的分析,展示了如何利用RG流的固定点来精确预测临界指数和相变温度。此外,对共形场论(CFT)的介绍,不仅涵盖了其代数结构(如Virasoro代数),还探讨了其在全息对偶和统计物理中的关键作用。我们提供了计算 CFT 中关联函数和谱隙的现代技术,为理解二维统计模型提供了坚实的数学基础。 第二部分:拓扑序与新奇量子物态 随着对量子多体系统研究的深入,拓扑概念已成为描述凝聚态物理中奇特物态的核心工具。本章系统地梳理了拓扑量子场论(TQFT)在凝聚态系统中的应用。内容包括分数霍尔效应的理论描述,重点解析了Laughlin 波函数的内在拓扑结构和激发模式的分形统计。我们深入探讨了二维非阿贝尔任意子(Non-Abelian Anyons)的理论模型,如 $ u=5/2$ 态,并详细介绍了如何利用张量网络态(Tensor Networks),特别是MERA(Multiscale Entanglement Renormalization Ansatz),来构建和识别具有拓扑序的基态。书中还引入了边缘激发(Edge Modes)的概念,并通过对拓扑绝缘体和拓扑超导体的分析,展示了其受时间反演对称性保护的零能态(如Majorana零模)的物理意义及其在拓扑量子计算中的潜力。书中通过严谨的数学推导,展示了体边对应(Bulk-Boundary Correspondence)的普适性。 第三部分:非平衡态量子动力学与信息论 理解量子系统如何随时间演化,尤其是在远离热平衡态时,是当前物理学面临的重大挑战。本部分聚焦于非平衡量子动力学。我们首先介绍了林德布拉德主方程的局限性,并转向更具普遍性的开放量子系统理论,运用包括量子轨迹和环境辅助演化方法。书中详细分析了量子退相干(Decoherence)的机制,以及如何利用时间演化块矩阵方法(TEBD)和广义玻尔兹曼方程来模拟有限温度下的输运过程。一个重要的议题是量子信息传播。我们探讨了量子多体局域化(MBL)现象,分析了其作为一种新的相态如何阻止热化,并利用纠缠熵的负熵流来量化系统的非平衡性质。此外,书中还引入了元稳定性(Floquet Engineering)的概念,研究了周期性驱动系统(如Floquet 态)的能带重构和拓扑特性,为设计新型量子材料提供了思路。 第四部分:量子场论在引力与黑洞信息悖论中的应用 本部分将量子场论的工具扩展到极端引力背景下,探讨了量子力学、广义相对论和信息论交汇的前沿问题。我们从半经典重力出发,详细推导了霍金辐射的起源及其温度计算,并深入分析了信息在黑洞蒸发过程中丢失的黑洞信息悖论。书中重点阐述了AdS/CFT对偶(或全息原理)的最新进展,利用其作为一种强大的非微扰工具来研究强耦合量子场论,特别是在等离子体动力学中的应用。我们考察了量子纠缠与时空几何之间的联系,例如利用ER=EPR猜想和负熵流来理解时空的涌现性。最后,本书探讨了防火墙悖论的最新进展,通过分析信息流的边界条件和幺正性要求,试图为解决这一深层次的理论冲突提供新的视角。 结论与展望 全书通过对一系列核心理论和计算方法的详尽阐述,旨在为读者构建一个从微观基础到宏观现象、从平衡到非平衡、从凝聚态到引力边缘的统一认识框架。本书所涵盖的工具和概念,不仅是理解现有物理学难题的关键,更是驱动未来量子技术和基础理论突破的重要驱动力。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书,对于我这个非专业人士来说,确实是一次不小的挑战。我当初购买它,很大程度上是出于一种“知其然,更想知其所以然”的好奇心。我对负离子这个概念,最早的印象可能来自于一些科普读物,比如空气净化器广告里提到的“释放负离子,净化空气”之类的宣传。但这种浅显的认知,显然无法满足我进一步探索的欲望。于是,我选择了这本看起来颇具专业性的著作。拿到书后,我立刻被其厚重的分量和密集的文字所震慑。我承认,在阅读过程中,我时常会感到力不从心。书中的数学推导、量子力学概念,对于没有经过系统训练的我来说,无疑是巨大的障碍。我不得不花费大量的时间去查阅相关的背景知识,去理解每一个公式背后的物理意义。我记得有一个章节,详细阐述了负离子的电子结构和光谱特性。作者通过对薛定谔方程的求解,以及对原子轨道理论的应用,来解释为什么某些原子或分子更容易形成稳定的负离子,以及它们的光谱会呈现出怎样的特征。这个过程,对我来说,简直就是一场“思维的暴风雨”。我需要不断地回溯,去理解每一个概念的由来,去理清它们之间的逻辑关系。然而,正是在这种挑战中,我体会到了学习的乐趣。当我终于能够理解一个复杂的公式,或者串联起一段看似跳跃的理论时,那种成就感是无与伦比的。这本书的优点在于它的系统性和深度,它提供了一个非常全面且深入的视角来理解负离子物理学。它并非一本可以随意翻阅的书,更像是一本需要静下心来,反复琢磨的“武功秘籍”。尽管我无法完全掌握其中的所有精髓,但我相信,每一次的阅读,都会让我对这个领域有更进一步的认识。

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说实话,这本《Cambridge Monographs on Physics》系列的书,我一直都是抱着一种“朝圣”的心态去对待的。这个系列的书,通常都代表着某一领域的最高水平和最前沿的研究成果。这次拿到这本关于负离子的书,我更是做好了“硬啃”的准备。这本书的结构非常严谨,从最基本的概念出发,循序渐进地引导读者进入更复杂的理论体系。我印象最深的是开头部分,作者花了大量篇幅来定义和分类不同类型的负离子,并且详细介绍了它们在自然界中的存在形式以及它们的生成机制。这让我意识到,我们日常生活中接触到的很多现象,可能都与负离子息息相关,比如空气净化器的工作原理,或者某些化学反应的发生,都可能涉及到负离子的参与。更让我感到兴奋的是,书中还探讨了负离子在天体物理学中的作用,比如在星际尘埃的形成和演化过程中,负离子的扮演的角色。这完全超出了我最初的想象。我一直以为负离子只是一个局限于实验室或者工业应用的概念,但这本书却为我打开了一个更广阔的视角。我记得书中有一段描述,关于在极端宇宙环境下,某些元素是如何通过捕获自由电子而形成稳定的负离子的,这个过程的描述充满了诗意和科学的严谨性。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种思想的启迪。它让我开始思考,我们所知的世界,可能还有许多隐藏的奥秘,而负离子,或许就是解开这些奥秘的一把钥匙。我虽然不是物理学家,但我仍然能从中感受到作者的深厚学养和对科学的热情。

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这本书,对我而言,更像是一本“百科全书”式的参考书。我并不指望能够一次性读懂其中的所有内容,但它确实为我打开了一个全新的研究领域。我最初接触负离子的概念,可能是在一些关于环境科学的科普读物中,比如空气净化器、水质净化等。但这本书,则将我带入了更深层次的理论世界。我被书中关于负离子在电离层、行星大气层以及星际介质中的形成和演化过程的描述所深深吸引。作者运用了大量的物理化学方程和模型,来解释负离子在这些极端环境下的行为。我记得书中有一个章节,详细介绍了负离子在太阳风与地球磁层相互作用过程中扮演的角色。这个过程的描述,充满了宇宙的宏伟和科学的严谨。我需要花费很多时间去理解其中的 plasma 物理概念,去分析图表中展示的模拟结果。但正是这种挑战,让我体会到了物理学的魅力。我开始注意到,很多我曾经认为是“自然现象”的背后,可能都隐藏着负离子的身影。比如,某些星球上特有的光学现象,或者宇宙射线的传播,都可能与负离子的存在和行为息息相关。这本书的价值在于,它不仅仅停留在理论的层面,更将负离子与各种实际应用联系起来,让我看到了这个看似抽象的概念,在现实世界中的巨大潜力。我深信,这本书将会成为我未来继续深入研究天体物理学和空间物理学的重要参考。

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我不得不说,这本书的内容,尤其是关于负离子在不同材料体系中的具体表现,绝对是教科书级别的。我一直对某些特殊的半导体材料和超导体在低温下的奇特行为感到好奇,而这本书恰恰提供了非常详尽的解释。它深入浅出地阐述了负离子在这些材料的电子结构、晶格振动以及电磁响应中所扮演的角色。我记得书中有一个章节,专门讨论了在某些金属氧化物中,氧负离子的存在如何显著影响材料的导电性和磁性。作者通过严谨的理论模型和大量的实验数据,清晰地展示了电子在晶格中的局域化以及与晶格振动的耦合效应,这些都直接导致了宏观物理性质的改变。我尤其着迷于关于“极化率”的讨论,以及它如何与负离子的电荷分布和形变相互作用。这本书并非仅仅停留在理论层面,它还详细介绍了各种实验技术,比如X射线衍射、光电子能谱学以及电子能量损失谱学等,是如何用来探测和表征负离子的。我至今还记得书中一张关于某类二维材料中,不同浓度负离子对电子迁移率影响的对比图,那张图以一种极其直观的方式,揭示了负离子掺杂的微妙之处。读到这里,我开始重新审视我之前接触过的许多关于材料科学的文献,很多曾经困惑我的现象,现在似乎都有了合理的解释。这本书的严谨性让我印象深刻,每一个结论都有明确的理论依据或实验支撑。它并非一本轻松的读物,需要读者具备一定的物理学基础,但对于那些真正想深入理解负离子物理学的人来说,这本书绝对是不可或缺的宝藏。它让我明白,看似简单的“负离子”概念,背后蕴含着多么复杂而精妙的物理机制。

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这本书,姑且称之为“那本关于负离子的书”,真是让我又爱又恨。作为一名对物理学,尤其是凝聚态物理充满好奇的业余爱好者,我一直对那些微观世界的奇妙现象着迷。负离子,这个听起来有些冷僻但又充满潜力的概念,一直在我脑海中盘旋。终于,我入手了这本《Cambridge Monographs on Physics》系列中的负离子专著。拿到手后,首先映入眼帘的是那朴实无华的封面,没有花哨的插图,没有夺人眼球的标题,仿佛在默默地诉说着它内容的严谨与深度。翻开书页,迎面而来的是密密麻麻的公式、图表和专业术语,这让我一度有些打退堂鼓。我承认,我并非科班出身的物理学家,我的数学基础也只能算得上是“勉强够用”。然而,一种莫名的使命感驱使我继续阅读下去。我开始尝试理解每一个公式的推导过程,试图从那些抽象的符号中捕捉到负离子行为的本质。我查阅了大量的辅助资料,翻遍了我能找到的与量子力学、原子物理相关的书籍,只为了能够更深入地理解书中所阐述的理论。有时,一个简单的概念需要花费我数天的时间去消化,有时,一个看似不起眼的公式却可能隐藏着作者数年研究的心血。我记得有一次,我被书中关于“电子亲和势”的部分困扰了整整一个星期,我反复阅读,尝试不同的理解角度,甚至在深夜里对着白板演算,直到有一天,灵光乍闪,我终于明白了它在负离子形成过程中扮演的关键角色。这种“顿悟”的时刻,虽然来之不易,却也让我体会到了学习的乐趣和成就感。这本书不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维方式的训练。它迫使我去思考,去质疑,去探索。我开始注意到生活中的一些现象,尝试用负离子的理论去解释。虽然我知道这可能有些牵强,但这正是这本书带给我的最大价值——它拓展了我的视野,让我以全新的视角去审视这个世界。这本书的深度是毋庸置疑的,它为我打开了一扇通往负离子研究世界的大门,虽然我目前还只是站在门槛上,但每一次的探索都让我受益匪浅。

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这本书,对我来说,是一次“触碰”科学深处的机会。我并非物理学专业人士,但对物理学的热爱驱使我不断地去探索那些未知的领域。负离子,这个听起来有些“负能量”的词汇,在我看来,却蕴含着无穷的科学奥秘。我当初购买这本书,是希望能从更专业的角度去了解负离子的性质和行为。读了之后,我才发现,原来负离子的研究,已经涉及到了如此广泛的领域。书中关于负离子在等离子体物理中的作用,以及它们如何影响等离子体的稳定性、输运性质的描述,让我大开眼界。我记得书中有一个章节,详细介绍了在核聚变研究中,负离子束是如何被用来加热等离子体。这个过程的描述,充满了科学的严谨和技术的挑战。我需要花费很多时间去理解其中的等离子体动力学理论,去分析图表中展示的实验数据。但正是这种挑战,让我体会到了科学研究的艰辛与乐趣。我开始意识到,我们日常生活中的很多现象,可能都与负离子息息相关。比如,大气中的电离层,或者某些工业生产过程中的等离子体应用,都可能与负离子的存在和行为有着千丝万缕的联系。这本书的价值在于,它将一个相对抽象的物理概念,与实际应用紧密地结合起来,让我看到了负离子在科学和技术领域中的巨大潜力。

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这本书,与其说是一本物理学专著,不如说是一部关于“负离子宇宙”的史诗。我从这本书中获得的,远不止是关于负离子的知识,更是一种看待物理世界的新视角。我一直对那些“微观粒子”的世界充满敬畏,而负离子,作为一种带负电的粒子,其行为方式更是让我着迷。书中关于负离子在各种极端环境下的稳定性,以及它们如何与电磁场相互作用的描述,让我大开眼界。我记得有一个章节,讨论了在强激光场作用下,负离子可能出现的非线性动力学行为。作者通过引入高阶微扰理论和数值模拟,展示了负离子在激光诱导下的电离、共振激发等现象。这部分内容,对于我这个初学者来说,是相当烧脑的。我需要花费很多时间去理解其中的数学模型,去分析图表中展示的模拟结果。但正是这种挑战,让我深刻体会到了物理学的魅力。我开始注意到,很多我曾经认为是“常识”的物理现象,背后可能都隐藏着负离子的作用。比如,闪电的形成,某些化学反应的催化,甚至是大气的导电性,都可能与负离子的存在和行为息息相关。这本书的价值在于,它不仅仅停留在理论的层面,更将负离子与各种实际应用联系起来,让我看到了这个看似抽象的概念,在现实世界中的巨大潜力。我深信,这本书将会成为我未来继续深入研究负离子物理学的重要基石。它的内容如此丰富,以至于我每次重读,都能从中发现新的亮点。

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这本书,与其说是一本学术专著,不如说是一次对“负离子世界”的深度巡礼。我作为一名对物理学怀有浓厚兴趣的读者,一直渴望能够找到一本能够系统性地介绍负离子物理学的书籍。这本《Cambridge Monographs on Physics》系列的书,恰好满足了我的需求。书中对于负离子的定义、分类,以及它们在各种物理过程中的作用,都进行了极其详尽且深入的阐述。我印象最深刻的是关于负离子在化学反应动力学中的作用。作者详细介绍了负离子是如何作为催化剂,或者中间产物,来影响化学反应的速度和选择性。这部分内容,对于我这个对化学也有一定了解的人来说,简直就是“锦上添花”。我需要花费大量的时间去理解其中的反应机理,去分析图表中展示的动力学模型。但正是这种挑战,让我体会到了跨学科研究的魅力。我开始意识到,负离子不仅仅是物理学中的一个概念,它更是化学、材料科学等领域的重要研究对象。这本书的优点在于它的综合性和前沿性,它不仅回顾了负离子物理学的经典理论,更展望了其在化学反应研究中的未来发展方向。它并非一本可以随意翻阅的书,更像是一本需要静下心来,反复琢磨的“知识宝库”。尽管我无法完全掌握其中的所有化学细节,但我相信,每一次的阅读,都会让我对负离子在化学领域的应用有更进一步的认识。

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我必须承认,这本书是令我既敬佩又有些“望而生畏”的。作为一名对材料科学和凝聚态物理有着浓厚兴趣的读者,我一直希望能找到一本能够系统性地介绍负离子在材料中作用的著作,而这本《Cambridge Monographs on Physics》恰好符合我的期待。但当我真正打开这本书时,我被其内容的深度和广度所震撼。书中对于负离子的定义、分类,以及它们在晶格中的存在形式,都进行了极其详尽的阐述。我印象特别深刻的是关于“配位负离子”的讨论,作者通过分析晶体场理论和分子轨道理论,解释了为什么在某些金属氧化物或卤化物中,负离子会形成稳定的配位结构,并且这些结构如何影响材料的电子和光学性质。我记得书中有一个章节,详细介绍了利用密度泛函理论(DFT)来计算负离子的电子结构和能量,以及预测它们在不同环境下的稳定性。这部分的数学推导和理论框架,对于我来说,无疑是一次艰巨的学习任务。我不得不反复阅读,查阅大量的背景资料,才能勉强理解其核心思想。然而,正是在这种艰难的探索过程中,我体会到了科学的严谨和求证的乐趣。这本书的优点在于它为我们提供了一个非常扎实的理论基础,让我们能够从根本上理解负离子的物理性质。它并非一本轻松的读物,需要读者投入大量的精力和时间去消化吸收。但对于那些真正想深入了解负离子在材料科学中作用的读者来说,这本书绝对是不可多得的宝藏。它让我意识到,看似简单的“负离子”概念,背后蕴含着多么复杂而精妙的物理机制。

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说实话,我当初抱着一种“试试看”的心态入手了这本书,毕竟“Cambridge Monographs on Physics”系列的书,名头够响,也足够有分量。对于我这个对物理学略有涉猎的爱好者来说,负离子这个概念,总觉得有些神秘又有些遥远。但读完这本书,我不得不说,我的认知被彻底颠覆了。书中对负离子的定义、性质以及在不同体系中的表现,进行了极其详尽且深入的阐述。我印象最深刻的是关于负离子在量子计算中的潜在应用。作者详细介绍了如何利用负离子的特定能级结构,来实现量子比特的编码和操纵。这部分内容,对于我这个对前沿科技充满好奇的人来说,简直就是“打开了新世界的大门”。我需要花费大量的时间去理解其中的量子力学原理,去分析图表中展示的量子线路。但正是这种挑战,让我体会到了科学探索的无穷魅力。我开始意识到,负离子不仅仅是学术研究的对象,它更是未来科技发展的重要驱动力。这本书的优点在于它的前瞻性和创新性,它不仅回顾了负离子物理学的经典理论,更展望了其未来的发展方向。它并非一本可以随意翻阅的书,更像是一本需要静下心来,反复琢磨的“思想指南”。尽管我无法完全掌握其中的所有技术细节,但我相信,每一次的阅读,都会让我对这个领域有更进一步的认识。

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