力學--中國大百科全書(甲精) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:中國大百

作者:大百 會

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1994-06-01

價格:70

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isbn號碼:9787500000679

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現代物理學基礎：從經典到量子的探索 本書導言： 在人類對自然世界的認知曆程中，物理學無疑是最核心、最基礎的學科之一。它試圖揭示宇宙運行的基本規律，從宏觀天體的運動到微觀粒子的相互作用，無不包含在物理學的範疇之內。本書旨在係統梳理和深入闡述自經典物理學奠基以來，現代物理學領域所取得的重大突破和核心概念。我們不會涉及專門的工程力學分支，而是將焦點集中於驅動現代物理學發展的基本理論框架及其在自然現象中的體現。 第一部分：經典物理學的輝煌與局限 經典物理學，主要建立在牛頓力學、麥剋斯韋電磁學和熱力學之上，構建瞭一個宏大而精確的宏觀世界模型。 第一章：牛頓力學的精確描述 本章將詳細剖析牛頓三大定律——慣性定律、加速度定律和作用力與反作用力定律——如何構建瞭對宏觀物體運動狀態的定量描述。我們將探討萬有引力定律在解釋行星軌道和潮汐現象中的關鍵作用。此外，本書將深入分析動量守恒和角動量守恒定律的普適性，闡述它們如何作為分析復雜係統動力學行為的強大工具。我們會通過對剛體運動和簡諧振動的分析，展示經典力學在處理周期性與復雜形變問題上的嚴謹性，強調其在處理宏觀低速問題上的無可替代的精確性。 第二章：電磁場的統一與波動本質 電磁學是另一座巍峨的經典物理學豐碑。本章將聚焦於法拉第電磁感應定律、安培定律以及高斯定律的整閤，最終形成完整、優雅的麥剋斯韋方程組。我們將詳細解讀麥剋斯韋方程組的四個基本形式，闡明它們如何預言瞭電磁波的存在，並揭示光本質上就是一種電磁波。本章還將討論電磁場在真空中的傳播特性，以及在介質中（如摺射、反射和散射）的錶現，為理解光現象提供瞭堅實的理論基礎。 第三章：熱力學與統計力學的橋梁 熱力學是研究能量轉換和物質狀態的學科。本書將從經驗定律齣發，深入闡述熱力學第一定律（能量守恒）和第二定律（熵增原理）。熵的概念及其在不可逆過程中的重要性將被深入探討，揭示瞭時間之箭的方嚮性。為瞭彌補宏觀熱力學對微觀機製解釋的不足，本章的後半部分將引入統計力學的基礎概念，解釋宏觀熱力學量（如溫度、壓強）如何從大量分子隨機運動的微觀統計行為中湧現齣來，尤其關注玻爾茲曼分布及其在氣體動力學理論中的應用。 局限性探討： 盡管經典物理學取得瞭巨大成功，但其在處理黑體輻射、光電效應以及邁剋爾遜-莫雷實驗結果時暴露齣瞭無法調和的矛盾。這些矛盾直接指嚮瞭經典理論在描述極端條件和微觀世界時的失效，為下一代物理學的誕生埋下瞭伏筆。 第二部分：相對論的革命——時空的重塑 經典物理學的基石——絕對時空觀，在麵對高速運動的物體和強引力場時，開始動搖。相對論的提齣，徹底重塑瞭我們對空間、時間、質量和能量的理解。 第四章：狹義相對論的結構 本章將從愛因斯坦的兩個基本假設（光速不變原理和相對性原理）齣發，係統推導洛倫茲變換。洛倫茲變換是狹義相對論的數學核心，它直接導緻瞭時間膨脹和長度收縮等反直覺現象。我們將詳細討論相對論質量的引入，以及質能等價關係 $ ext{E} = ext{mc}^2$ 的深刻物理意義，探討其在核物理學中的基礎地位。本章將嚴格遵循四維時空（閔可夫斯基空間）的框架來描述物理事件。 第五章：廣義相對論的引力本質 廣義相對論是關於引力的幾何理論。本章將介紹等效原理，即引力效應與加速度的不可區分性。基於此，我們將構建彎麯時空的概念，闡述引力不再是牛頓意義上的“力”，而是物質和能量導緻時空幾何結構發生形變的結果。我們將討論愛因斯坦場方程的物理含義，並分析其在解釋水星近日點進動、光綫在引力場中的偏摺等經典實驗驗證中的卓越錶現。對引力紅移和引力時間延遲的討論，將進一步鞏固時空幾何理論的地位。 第三部分：量子世界的奇景 進入微觀領域，經典概念徹底失效。量子力學以其概率性的描述和獨特的量子化現象，揭示瞭物質和能量在原子尺度的真實麵貌。 第六章：量子的誕生與波粒二象性 本章追溯瞭量子理論的起源，從普朗剋對黑體輻射的量子假設（能量量子化），到愛因斯坦對光電效應的成功解釋（光子概念）。隨後，我們將討論德布羅意物質波的假設，正式確立瞭波粒二象性原理：所有物質都同時具有粒子和波的屬性。對雙縫乾涉實驗的深入剖析，將是理解這種二象性的關鍵。 第七章：薛定諤方程與量子態的描述 量子力學的核心在於其動力學方程——薛定諤方程。本書將詳細介紹時間依賴和時間無關的薛定諤方程，闡明波函數 $psi$ 的物理意義，即它代錶瞭粒子處於某一狀態的概率幅。我們將通過對無限深勢阱、有限深勢阱和氫原子能級的求解實例，展示量子化能級和量子數的必然性。角動量量子化和自鏇概念的引入，將為理解原子結構打下基礎。 第八章：不確定性原理與量子糾纏 海森堡不確定性原理 $Delta x Delta p ge hbar/2$ 是量子世界非決定論性的核心體現。本章將解釋該原理如何從波函數的數學性質中自然導齣，並強調它並非實驗誤差，而是自然界的基本屬性。最後，我們將探討量子力學的最奇特現象——量子糾纏。通過貝爾不等式和定性分析，展示糾纏態下粒子之間非局域性的關聯，這是現代量子信息科學的基礎。 結論：現代物理學的交叉前沿 本書的最後部分將簡要勾勒齣當前物理學研究的前沿地帶，包括粒子物理學的標準模型、凝聚態物理學中的拓撲絕緣體，以及對量子引力理論（如弦論或圈量子引力）的初步探討。這些領域無不建立在經典物理學、相對論和量子力學這三大支柱的堅實基礎之上，共同構成瞭我們對宇宙理解的完整圖景。

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從閱讀體驗上講，這部巨著最成功的地方在於它的體係構建。它不是簡單地把經典力學、材料力學、流體力學等各個分支堆砌在一起，而是通過貫穿始終的“能量原理”和“本構關係”這兩個核心脈絡，將看似獨立的學科領域串聯起來，展現齣整個力學體係內在的統一性。當我閱讀到結構動力學與振動控製部分時，我清晰地看到瞭這些基礎原理是如何被提煉和應用於解決實際工程難題的。書中對模態分析的講解非常到位，它沒有止步於計算特徵值和特徵嚮量，而是深入討論瞭如何通過施加阻尼和主動控製來實現對結構響應的優化。這種由基礎原理齣發，層層遞進直至工程應用的架構，極大地增強瞭知識的遷移能力。對於我這種常年在外圍打轉的工程師而言，它提供瞭一個重新審視自己知識盲區的絕佳機會，幫助我填補瞭從“會用”到“理解其所以然”之間的鴻溝，實屬難得的係統性學習資源。

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這部厚重的精裝本，拿到手裏就有一種沉甸甸的學術分量感。我本以為它會是一本枯燥乏味的理論匯編，畢竟“中國大百科全書”這幾個字本身就帶著一股官方和嚴謹的冷峻氣息。然而，當我翻開它時，那種先入為主的印象就被徹底顛覆瞭。它沒有陷入純粹的數學公式推導泥潭，而是巧妙地將基礎的剛體運動、流體力學的前沿探索，與中國在航天、土木工程等領域的實際應用案例結閤得絲絲入扣。特彆是其中關於復雜結構在極端載荷下的響應分析部分，插圖的精細程度和數據圖錶的清晰度，簡直是教科書級彆的典範。我記得有一章專門講瞭古代建築中的抗震設計原理，從榫卯結構的力學優勢解析到現代隔震技術的引入，這種跨越時空的對話，讓人深切體會到知識的傳承與發展。對於那些希望係統性地梳理和提升自身力學知識體係的工程師和高年級學生來說，這套書無疑是寶庫，它不僅僅是知識的羅列，更像是一場精心組織的學術巡禮，每走一步都讓你對“力”這個基本概念有更深刻的洞察。

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坦白說，我本來對這種國傢級的工具書抱持著一種敬而遠之的態度，覺得內容太過宏大，可能更適閤研究機構的參考室。然而，在實際翻閱過程中，我發現它在基礎概念的闡釋上，居然做到瞭齣人意料的“接地氣”。比如，對於初學者常常感到睏惑的應力和應變的關係，它不是直接用抽象的張量代數轟炸你，而是通過一係列生動的、甚至帶點工程幽默的比喻來解釋其物理意義。我特彆留意瞭關於流體力學中邊界層理論的介紹，它沒有過度依賴復雜的偏微分方程求解，而是著重強調瞭粘性效應在不同速度區域扮演的關鍵角色，配閤瞭大量的截麵圖示，讓那些抽象的流場渦鏇變得直觀可感。這種平衡——既要保持作為百科全書的深度和準確性，又要兼顧不同層次讀者的可讀性——是極其考驗編纂功力的。這本書的編輯團隊顯然在如何“翻譯”晦澀的科學語言方麵下瞭大功夫，使得原本高聳入雲的力學殿堂，變得親切瞭許多，至少讓你有信心邁入其中探索。

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這本書的裝幀設計也頗具匠心，那厚實的封麵和清晰的字體排版，讓人一看就知道這不是一般的學習資料。我關注的重點主要集中在計算力學部分，特彆是有限元方法的應用拓展。令我驚喜的是，它對不同單元類型的內在機製，如四麵體單元和六麵體單元的形函數構建差異，進行瞭細緻入微的對比分析，這種深度剖析是很多專業軟件手冊都無法提供的。更讓我眼前一亮的是，書中對一些前沿的、跨學科的領域，比如生物力學中組織材料的力學特性建模，也給予瞭相當的篇幅。它探討瞭如何將連續介質力學推廣到非均勻、各嚮異性的軟組織模擬中去，這對於正在嘗試將傳統工程力學知識應用於生物醫學工程的朋友來說，簡直是及時雨。總的來說，它就像一位學識淵博、經驗豐富的老教授，你問他任何一個力學分支的深層次問題，他都能從容地給你一個既有理論根基又飽含實踐智慧的迴答，而不是敷衍瞭事地告訴你“去查下一本更專業的書”。

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拿到這本《力學》時，我主要是衝著它“百科全書”的權威性來的，期待能找到一些在國內其他教材或專著中難以查閱到的細分領域綜述。它確實沒讓我失望，尤其是在材料力學與斷裂力學的交叉地帶，闡述得尤為深入。我特彆欣賞它對非綫性問題的處理方式，不是簡單地拋齣結論，而是追溯其理論建立的初衷和實驗驗證的過程，這對於理解理論的適用邊界至關重要。例如，書中對疲勞裂紋擴展的Paris定律的推導過程，以及如何將其修正以適應復閤材料的各嚮異性，講解得層層遞進，邏輯嚴密得如同一個精密的機械裝置。更難能可貴的是，它似乎還兼顧瞭曆史維度，穿插瞭我國老一輩力學傢的研究貢獻和關鍵節點的突破，使得閱讀過程不僅是獲取知識，更像是在與一代代中國科學傢的智慧對話。盡管內容涵蓋麵廣，但編排上卻保持瞭驚人的條理性，從宏觀到微觀，從靜力學到動力學，過渡自然流暢，使得讀者在不同知識模塊間穿梭自如，不會感到迷失方嚮。

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