具体描述
This is the most up-to-date book on solitons and is divided into two parts. Part 1: Detailed introductory lectures on different aspects of solitons plus lectures on the mathematical aspects on this subject. Part 2: Is a collection of reprints on mathematical theories of solitons, solitons in field theory, solitons as particles and their properties, especially topological and physical properties. This book is aimed at a wide audience of physicists and mathematicians. It is an ideal reference book for young researchers and graduate students.
《波动与量子：探索物质世界的内在规律》 内容梗概： 本书旨在为读者呈现一幅关于物质世界最深层运行机制的宏大画卷。我们并非简单罗列已知的事实，而是深入探究那些驱动宇宙运行的基本原理，从微观粒子的奇特行为到宏观结构的涌现特性，勾勒出一幅连贯而引人入胜的物质世界图景。本书的核心在于揭示“波动”与“粒子”这两个看似截然不同却又紧密相连的概念，如何共同塑造了我们所知的宇宙，以及它们在不同尺度上所展现出的独特魅力与普遍规律。 第一章：波动的宇宙——从经典到现代 我们将从最直观的波的现象开始，回顾经典物理学中对波的理解。从水波的涟漪，到声波的传播，再到光波的衍射与干涉，经典理论为我们描绘了波的普遍性和确定性。然而，随着科学的深入，我们发现波的本质远比表面看到的要复杂。 经典波理论回顾： 深入解析波动方程，探讨波的叠加原理、干涉和衍射现象，以及它们在光学、声学等领域的应用。我们会通过生动的例子，帮助读者理解波动的几何传播和能量传递。 波动方程的普适性： 探讨不同物理系统中波的共性，例如在均匀介质中的传播、在边界处的反射与透射。理解波的这些基本属性，为后续深入讨论奠定基础。 非线性波动： 介绍一些非线性波动现象，它们在某些介质中会表现出与线性波动不同的行为，例如孤立波（solitons）的形成和传播。虽然本书的重点并非仅限于此，但理解非线性波动作为一种特殊的波现象，能为读者打开新的视角。 第二章：粒子的世界——微观的奥秘 随后，我们将目光转向构成物质的微小粒子。从原子的结构到基本粒子的种类，我们将揭示微观世界的奇特之处。在这里，我们熟悉的宏观直觉常常失效，取而代之的是量子力学所描绘的概率和不确定性。 原子模型的发展： 从卢瑟福模型到玻尔模型，再到量子力学模型，我们将追踪人类对原子结构的认识历程，理解原子内部电子的运动规律。 基本粒子的家族： 介绍构成物质的基本粒子，如夸克、轻子，以及传递相互作用的玻色子，如光子、胶子、W/Z玻色子、希格斯玻色子。探讨它们的性质、质量、电荷以及它们之间的相互作用。 量子现象初探： 引入量子力学的核心概念，如量子化、波粒二象性、不确定性原理。这些概念是理解微观粒子行为的关键。 第三章：波粒二象性——物质的量子本质 本章是本书的核心之一，我们将深入探讨“波粒二象性”，这是量子力学最令人着迷的现象之一。我们将展示，在微观尺度上，粒子同时表现出波和粒子的属性，这种 duality 颠覆了我们的宏观认知，却又精确地描述着物质的真实面貌。 双缝干涉实验的启示： 详细解读双缝干涉实验，特别是电子在双缝中的行为，以及它如何无可辩驳地证明了粒子的波动性。我们将从实验设计、观测结果以及理论解释等多个角度进行剖析。 光的波粒二象性： 回顾爱因斯坦的光电效应解释，以及康普顿散射实验，证明了光子作为粒子也具有能量和动量，同时又不失其波动特性。 德布罗意假设与物质波： 介绍德布罗意关于所有运动的物质都存在波动的惊人设想，以及后来由戴维森-革末实验和乔治·帕森斯实验所证实。我们将探讨物质波的波长与粒子动量之间的关系。 量子叠加态与概率诠释： 解释量子力学中叠加态的概念，以及薛定谔方程如何描述粒子的演化。理解波函数并非粒子的具体轨迹，而是描述其处于某种状态的概率幅。 第四章：量子世界的统一——场论的视角 为了更全面地理解波动与粒子，我们需要引入量子场论的框架。量子场论将粒子视为量子场的激发，从而在统一的数学语言中解释了波动与粒子的共存。 场的基本概念： 介绍场的概念，以及经典场论（如电磁场）与量子场论的区别。 量子场论与粒子产生/湮灭： 解释在量子场论中，粒子是如何被视为场的量子化激发，以及粒子的产生和湮灭过程是如何描述的。 基本相互作用的量子场论： 介绍量子电动力学（QED）、量子色动力学（QCD）以及弱相互作用的量子场论。我们将触及这些理论如何成功地解释了各种基本粒子之间的相互作用。 真空的量子性质： 探讨量子场论中的真空并非空无一物，而是充满着量子涨落，例如虚粒子的产生和湮灭。 第五章：宏观世界的涌现——从微观到宏观的桥梁 虽然微观世界由量子力学主导，但宏观世界的规律似乎更加直观和确定。本章将探讨宏观世界的涌现特性，以及它们如何从微观的量子规律中演化而来。 集体行为与相变： 介绍统计力学如何解释大量粒子的集体行为，以及相变（如固液气转变）是如何发生的。 非平衡态下的复杂性： 探讨非平衡态下的系统，例如生命体和天气系统，它们往往表现出复杂而有序的结构，这与简单的微观粒子行为看似大相径庭。 耗散结构理论简介： 简要介绍耗散结构理论，以及它如何解释在能量和物质不断交换的环境中，系统如何自发地形成复杂的有序结构。 混沌与确定性： 探讨在宏观尺度上，一些系统表现出的混沌行为，虽然其行为无法精确预测，但其底层仍然由确定的物理定律支配。 第六章：探索的边界——前沿与未来 本书的最后一章将目光投向科学前沿，介绍当前物理学领域正在探索的未知领域，以及对“波动”与“粒子”理解的进一步深化。 量子引力理论的挑战： 介绍当前试图统一广义相对论和量子力学的努力，例如弦理论和圈量子引力，以及它们对基本粒子和时空本质的推测。 量子信息与量子计算： 探讨量子叠加和量子纠缠等现象在信息科学领域的应用，以及量子计算的潜在突破。 宇宙学与粒子的起源： 审视宇宙大爆炸之后的演化，以及基本粒子的形成过程。 未解之谜与新的前沿： 展望物理学中仍然存在的未解之谜，例如暗物质、暗能量的本质，以及未来可能的研究方向。 本书的目标读者： 本书适合对物理学有浓厚兴趣的广大读者，包括但不限于： 对自然界运作原理感到好奇的学生和爱好者。 希望深入理解量子力学核心概念的物理学专业学生。 对现代物理学前沿进展感兴趣的科研人员和工程师。 任何渴望探索物质世界最深层规律，并拓展认知边界的求知者。 本书的独特之处： 本书不拘泥于单纯的公式推导或事实陈列，而是致力于构建一种跨越不同尺度、不同理论框架的认知联系。通过深入浅出的语言和生动形象的例子，我们将带领读者体验科学探索的乐趣，感受物质世界潜藏的深刻智慧。我们强调的是理解，而非记忆；是洞察，而非灌输。本书旨在启发读者独立思考，培养科学的思维方式，去欣赏这个充满奥秘而又井然有序的宇宙。 结束语： “波动与粒子”不仅仅是构成物质的基本概念，更是理解宇宙运行的钥匙。本书将是一次穿越微观与宏观、经典与现代的精彩旅程，邀您一同揭开物质世界的神秘面纱，领略科学之美。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有