Kaplan SAT Subject Test 2010-2011 Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Henderson, Hugh

出品人:

页数:375

译者:

出版时间:2010-1

价格:148.00元

装帧:

isbn号码:9781419553509

丛书系列:

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探索宇宙的奥秘：一部聚焦现代物理学前沿的综合性导览 （书名暂定：前沿物理学：从量子纠缠到宇宙弦的探索） 本书简介： 这部深度聚焦于20世纪中后期至21世纪初现代物理学革命性进展的著作，旨在为具备扎实基础物理知识的读者提供一张通往当代物理学最前沿领域的地图。我们不再探讨经典力学、电磁学基础或是高中阶段涉及的简单光学现象，而是将笔触直接伸向那些定义了我们对物质、能量、时空和宇宙结构理解的尖端理论与实验发现。 本书的核心结构围绕三大支柱构建：量子场论的深度解析、凝聚态物理学的复杂现象，以及宇宙学和高能物理学的最新进展。我们力求在保持数学严谨性的同时，用清晰的物理图像来阐释那些看似深不可测的概念。 第一部分：量子场论的宏伟蓝图 (Quantum Field Theory: The Grand Design) 本部分将带领读者超越薛定谔方程的限制，进入量子场论（QFT）的广阔疆域。我们将详细剖析标准模型（Standard Model）的构建逻辑，而非仅仅罗列粒子列表。 第一章：从相对论到量子化 狭义相对论与量子力学的融合挑战： 深入探讨费米子和玻色子的相对论性描述所遇到的因果性问题，例如负能态的出现及其解释——狄拉克海的构建与意义。 正则对易关系与量子化过程的重构： 详细阐述如何通过构建场算符（Creation and Annihilation Operators）来实现对粒子数的自然处理，这是QFT的核心数学工具。 第二章：费曼图与微扰论 路径积分表述的直观理解： 介绍费曼路径积分（Feynman Path Integrals）作为对正则对易表述的补充视角，解释其在计算散射振幅中的核心地位。 费曼图的精确解读与计算： 深入讲解不同阶次费曼图（如一圈、两圈修正）的物理含义，它们代表了粒子间相互作用的虚拟过程。讨论如何处理奇异性——发散问题的出现。 第三章：重整化与有效场论 重整化群（Renormalization Group）的革命： 这并非仅仅是一种“处理无穷大”的数学技巧，而是物理学对尺度依赖性的深刻洞察。我们将探讨“跑动耦合常数”（Running Coupling Constants）的概念，以及它如何解释强相互作用的渐近自由性（Asymptotic Freedom）。 有效场论（EFT）的哲学： 解释EFT作为一种普适的理论框架，允许我们在不同能量尺度下描述物理现象，而不必知道更深层次的理论细节。 第二部分：物质的复杂秩序：凝聚态物理学的奇异世界 (Complex Order in Condensed Matter) 本部分将考察数以亿计的粒子如何集体地展现出全新的、宏观上可观测的性质，这些性质无法通过研究单个粒子来理解。 第四章：拓扑序与新颖物态 超越能带理论： 突破传统的能带结构描述，介绍由劳夫林（Laughlin）等人提出的分数霍尔效应（Fractional Quantum Hall Effect）中的多体激发态，探讨准粒子（Quasiparticles）的概念。 拓扑绝缘体与半金属： 深入研究拓扑不变量（如Chern数）在区分材料电子结构中的作用。重点分析表面态的鲁棒性（Robustness）及其对拓扑保护的依赖性，这与传统能隙理论形成了鲜明对比。 第五章：超导性与量子多体问题 BCS理论的深化与高温超导的挑战： 回顾BCS理论（Bardeen-Cooper-Schrieffer）中的配对机制，并讨论铜氧化物（Cuprates）等非常规超导体中可能存在的非微扰配对机制，如d波对称性。 自旋液体与长程关联的缺失： 介绍“量子自旋液体”（Quantum Spin Liquids）的概念——一种在低温下电子自旋依然保持高度涨落的基态，它打破了传统磁性排序的预期。 第三部分：时空与极端的探索 (Exploring Spacetime and Extremes) 本部分将把目光投向宇宙尺度，讨论爱因斯坦广义相对论与量子力学在极端条件下的交汇点，以及对标准模型之外的探索。 第六章：广义相对论的现代检验与黑洞物理 引力波天文学的黎明： 详细分析LIGO/Virgo探测器直接观测到的双中子星并合（GW170817）和黑洞并合事件，如何为强引力场下的物理定律提供了前所未有的验证。讨论这些观测对检验后牛顿参数和替代引力理论的约束。 黑洞热力学与信息悖论： 深入探讨霍金辐射（Hawking Radiation）的理论基础，分析黑洞熵（Bekenstein-Hawking Entropy）对信息守恒提出的深刻挑战，以及当前尝试解决信息悖论的理论路径。 第七章：宇宙学的标准模型与暗物质/暗能量的谜团 暴胀理论（Inflation）的动力学细节： 阐述暴胀模型如何解释宇宙学中视界问题、平坦性问题以及CMB（宇宙微波背景辐射）的各向异性。分析普朗克卫星（Planck Satellite）数据对不同暴胀势能模型的限制。 暗物质的候选者与实验搜索： 总结目前对冷暗物质（CDM）的粒子物理学猜想（如WIMPs、轴子），并详细介绍地下直接探测实验、间接湮灭信号搜索以及对星系尺度结构形成的数值模拟结果。 暗能量的本质： 探讨宇宙加速膨胀背后的驱动力——暗能量。比较ΛCDM模型中的宇宙学常数与更具动态性的替代模型（如Quintessence），以及它们对未来宇宙演化的不同预测。 第八章：超越标准模型的理论前沿 大统一理论（GUTs）的尝试： 概述将电磁、弱核和强核力统一在一个框架下的尝试，讨论质子衰变的实验前景及其对某些GUT模型的排除作用。 弦理论的几何基础与对量子引力的展望： 介绍弦理论（String Theory）的基本思想——将基本粒子视为一维振动的弦。重点探讨对额外维度（Extra Dimensions）的推测，以及AdS/CFT对理解量子引力和强耦合场论之间的对偶性连接。 总结与展望： 本书的最终目标是培养读者从宏观现象中提炼出基本规律，并能批判性地评估当前物理学研究的边界。我们强调，现代物理学的魅力恰恰在于其未完成性——那些尚未解决的难题，如量子引力、暗物质的身份以及对真空能量的最终解释，正是驱动下一代科学发现的源泉。本书旨在成为读者在这些复杂领域中进行深入思考和进一步研究的坚实阶梯。

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