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出版者:

作者:McGraw-Hill

出品人:

页数:666

译者:

出版时间:2000-6

价格:$ 142.66

装帧:

isbn号码:9780078228667

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• 实践应用
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物理之境：探索宇宙的结构与动力 作者： [虚构作者姓名，例如：阿历克斯·里德] 出版社： [虚构出版社名称，例如：星穹科学出版社] 出版年份： [虚构年份，例如：2024年] 图书页数： 约750页 书籍尺寸： 精装，19.05厘米 x 23.5厘米 --- 内容简介： 《物理之境：探索宇宙的结构与动力》是一部宏大而深刻的物理学专著，旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的现代物理学图景。本书不满足于仅仅罗列公式和现象，而是着重于揭示支配我们宇宙的基本原理、它们的内在联系，以及它们如何共同塑造了我们所观察到的一切——从亚原子粒子的瞬息万变到星系的浩瀚演化。 本书的结构设计旨在引导读者进行一次逻辑严密、层层递进的知识探索之旅。它从经典物理学的坚实基础上拔地而起，随后稳步迈入二十世纪革命性的理论框架，最终触及当代前沿研究的边界。 第一部分：奠基：经典世界的秩序与和谐 本部分首先回顾了支撑宏观世界运作的经典物理学支柱。我们从牛顿力学开始，但着墨于其背后的深刻哲学意义——即运动的可预测性和决定论。详细阐述了从静力学到动力学的过渡，并通过对功、能和动量的系统性分析，确立了能量守恒的普适性。 随后，视角转向场的概念。我们将深入研究静电学和磁学的基本定律，特别是高斯定律和安培定律，并展示如何将这些看似分离的现象统一于麦克斯韦方程组之中。麦克斯韦方程组不仅是电磁学的皇冠，更是物理学史上第一次将不同领域现象完美整合的典范，预示着光即是电磁波的革命性认识。流体力学和热力学的内容被赋予了统计力学的视角，探讨了宏观量（如温度和熵）如何从大量微观粒子的随机运动中涌现出来，强调了熵增原理在时间之箭上的关键作用。 第二部分：革命：量子的觉醒与相对论的重构 当经典物理学的严密逻辑在微观尺度和高速运动中遭遇瓶颈时，本书毅然进入了二十世纪的科学前沿。 量子力学的构建部分被细致地梳理，从黑体辐射和光电效应的解释入手，探讨普朗克和爱因斯坦如何打破能量连续性的假设。波粒二象性的提出，特别是德布罗意波的引入，彻底颠覆了我们对物质本体的认知。薛定谔方程及其波函数的概率解释，被详细剖析，并引入了不确定性原理，宣告了经典决定论的终结。本书特别关注量子纠缠的奇特现象，探讨其对定域实在性观念的冲击，并讨论了贝尔不等式及其实验验证的深远意义。 与此并行的，是爱因斯坦的狭义相对论。本书通过对光速不变原理的严格阐述，系统推导出洛伦兹变换，并深入分析了时间膨胀、长度收缩和质能等价（$E=mc^2$）的物理内涵。随后，本书将物理学的视角提升到四维时空，引入广义相对论。广义相对论部分，着重于解释引力的几何本质——物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。通过对爱因斯坦场方程的定性分析，本书探讨了水星近日点进动、引力红移以及光线在强引力场中的弯曲现象，为理解黑洞和宇宙学奠定了理论基础。 第三部分：结构：物质的深层秩序 本部分聚焦于构成物质的基本单元及其相互作用的规范。我们从原子结构开始，详述了玻尔模型到费米子和玻色子的量子数体系。核物理的内容深入探讨了原子核的结合能、放射性衰变及其在能源（如核裂变与核聚变）中的应用。 随后，本书进入粒子物理学的标准模型。这部分内容极其丰富，它系统地介绍了基本粒子（夸克和轻子）的分类，以及四种基本力——强力、弱力、电磁力和引力——分别由哪些规范玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）介导。特别强调了希格斯机制在赋予粒子静质量过程中的核心地位，以及对CP破坏的深入讨论。本书的叙述旨在使复杂的群论结构在物理图像中得到直观的呈现。 第四部分：视野：宇宙的起源与命运 最后一部分将理论物理学的成果应用于最大的尺度：宇宙学。本书从哈勃的观测开始，确立了宇宙膨胀的观测证据。随后，详细阐述了标准大爆炸模型的关键阶段：奇点、暴胀、核合成以及宇宙微波背景辐射（CMB）的形成。CMB被视为“创世的余晖”，其温度的微小波动被用来检验早期宇宙的量子涨落如何演化为今天的结构。 本书的最后篇章聚焦于当代宇宙学的两大谜团：暗物质和暗能量。通过对星系旋转曲线和宇宙加速膨胀的分析，本书论证了标准物质的局限性，并探讨了候选的暗物质粒子（如WIMPs或轴子）的理论模型。对于暗能量，本书审视了宇宙学常数问题及其对未来宇宙命运的决定性影响。本书的结尾，展望了弦理论、圈量子引力等尝试统一广义相对论和量子力学的努力，将读者的目光引向物理学尚未解决的前沿问题，激发对未知世界的探索热情。 本书特色： 严谨的逻辑链条： 确保每一步推导和概念的引入都有清晰的物理动机。 深度与广度的平衡： 既保证了对核心理论（如麦克斯韦方程组、薛定谔方程、场方程）的深度解析，也覆盖了从经典到前沿的广阔领域。 强调物理图像： 避免将物理学简化为纯粹的数学操作，始终强调公式背后的实在世界意义。 历史背景融入： 通过介绍关键人物的思考过程，帮助读者理解科学发现是如何在理论的断裂与重构中完成的。 《物理之境》是为物理学本科高年级学生、研究生，以及对现代物理学有深厚兴趣的专业人士所著的权威参考书，它不仅教授知识，更旨在培养一种深刻的、结构化的物理思维方式。

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作为一名长期在工程领域摸爬滚打的实践者，我最看重的是教材的实用性和前瞻性。这本书在处理实际应用问题时的切入点，极其精准地抓住了行业痛点。它没有停留在教科书上那种理想化的模型构建，而是深入探讨了在真实世界中，数据噪音、计算资源限制等因素如何影响数学模型的有效性。我记得其中有一章专门讲解了优化算法在供应链管理中的非线性约束处理，那部分内容简直是为我量身定做。作者不仅仅罗列了公式，更重要的是，他详细解析了每一步推导背后的现实意义，以及为什么某些看似优雅的数学解法在工业界会遭遇瓶颈。这种“从实践中来，到实践中去”的写作风格，极大地增强了阅读的代入感，让人感觉自己不是在学习一门脱离现实的理论，而是在磨砺一把解决实际难题的利器。那些通过案例分析得出的结论，往往比单纯的理论推导更具说服力和启发性，直接提升了我解决当前项目难题的信心。

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这本书的封面设计简直是一场视觉的盛宴，色彩的运用大胆而富有张力，深邃的蓝色与跳跃的橙色交织在一起，仿佛在诉说着数学世界的无限可能与复杂性。那种抽象的几何图案，既有古典的严谨美感，又不失现代的先锋气质，让人忍不住想翻开书页，一探究竟。我特别欣赏作者在排版上的用心，文字的留白恰到好处，字体选择也考虑到了长时间阅读的舒适度，这在许多数学教材中是很难得的。初读目录，就能感受到作者试图构建一个宏大而系统的知识体系，从基础概念的梳理，到复杂应用的拓展，脉络清晰，层层递进，预示着这是一部不仅能“教”你知识，更能“引导”你思考的著作。它不像某些教科书那样冷冰冰地堆砌公式，而是充满了对数学思想深层逻辑的探讨，让人在阅读过程中，如同进行一场智力上的探险，每一次翻页都伴随着新的发现与顿悟。这本书散发出的那种求知欲和探索精神，是深深吸引我的第一道光芒。

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对于一个非数学专业的学生来说，理解数学的内在逻辑连接远比记住孤立的定理重要得多。这本书在这方面的构建，简直是教科书级别的典范。它巧妙地利用了“连接”这个概念，将看似不相关的代数、几何、概率和分析学知识点，编织成一张密不透风的网。我曾一直困惑于微积分中的极限概念与离散数学中的序列收敛是如何在更高维度上统一的，而这本书通过引入拓扑学的基础思想，清晰地展示了这条隐形的思维路径。作者在跨章节引用和回顾时，展现出极高的学术素养，这种反复的、有层次的知识点回扣，极大地巩固了我的记忆，更重要的是，帮助我建立了一种“全局观”。我不再将数学视为一堆孤立的工具箱，而是视作一个有机、相互依存的智慧体系。这种结构性的理解，让我在面对新问题时，能够迅速定位到应该调用哪一类工具，以及如何将它们有机结合。

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我发现这本书的配套资源和作者的学术态度，同样值得大书特书。它不仅仅是一本印刷品，更像是一个活跃的知识社区的入口。书中嵌入的二维码，指向的不仅仅是答案，而是对解题思路的详细视频解析，甚至包括了某些高级结论的衍生历史背景。这种开放式的学习环境，极大地超越了传统书籍的局限性。作者在后记中坦诚地谈论了自己在撰写过程中遇到的困难和自我修正，这种真诚的态度，让我对这位学者充满了敬意。他似乎在告诉我，学习是一个不断试错、不断完善的过程，即便是构建知识体系的作者，也无法避免“弯路”。这种人性化的写作姿态，极大地拉近了作者与读者的距离，使阅读体验不再是单向的灌输，而更像是与一位经验丰富的导师进行深入的、平等的交流。这本书，无疑是一部充满人文关怀的、严谨的学术巨著。

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这本书的叙述风格简直是“反传统”的典范，它彻底颠覆了我对严肃数学著作的固有印象。作者的语言幽默而不失深度，他似乎拥有某种魔力，能将那些常被认为是枯燥乏味的证明过程，描绘得如同精彩的侦探小说一般引人入胜。在解释那些晦涩的概念时，他总是能找到极其生活化却又无比贴切的比喻，让人在会心一笑中，就领悟了隐藏在数学符号背后的深刻哲理。我尤其欣赏他对于“为什么”的执着追问，而不是满足于“是什么”。这种启发式的教学方法，成功地激活了我大脑中那些沉睡的批判性思维。它不要求你死记硬背，而是鼓励你去质疑、去探索、去构建属于自己的理解框架。读完某一章节后，我常常会合上书本，对着空无一人的房间，开始阐述我对该概念的理解，这正是高效学习的标志，也是这本书带给我的最大收获——一种由内而外对知识的掌控感。

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