Quantum Mechanics and Gravity pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Sachs, Mendel

出品人:

頁數:191

译者:

出版時間:

價格:89.95

裝幀:HRD

isbn號碼:9783540008002

叢書系列:

圖書標籤:

• 量子力學
• 引力
• 量子引力
• 弦理論
• 宇宙學
• 廣義相對論
• 量子場論
• 黑洞
• 時空
• 物理學

好的，這是一份為一本名為《量子力學與引力》的圖書撰寫的，內容詳盡且避免提及原書核心主題的圖書簡介。 --- 圖書名稱：《量子力學與引力》 圖書簡介 深入探尋宇宙的宏大敘事與微觀秩序的交匯點 本書是一部旨在為對基礎物理學前沿領域抱有濃厚興趣的讀者，提供一次全麵而深刻的思維旅程的著作。它並非僅僅是對現有理論的簡單羅列，而是通過精妙的敘事結構和嚴謹的邏輯推導，帶領讀者穿越物理學曆史的長河，審視那些塑造我們對實在理解的根本性支柱。全書聚焦於描述自然界最基本規律的兩個核心框架——一個關於時空與大尺度結構，另一個則關乎物質的最小單元及其相互作用——並探討瞭它們之間潛在的張力與和諧。 第一部分：經典框架的奠基與挑戰 本書的第一部分首先迴溯瞭二十世紀初物理學經曆的革命性轉變。我們從經典物理學的宏偉殿堂開始，詳細剖析瞭牛頓力學如何成功地描述瞭從行星軌道到日常拋物綫的宏觀世界運動規律。這部分內容不僅著重於理論的數學形式，更重要的是，它探討瞭這種世界觀背後的哲學基礎——決定論與絕對時空觀。 隨後，章節轉嚮對這種經典圖景的首次根本性衝擊：愛因斯坦的狹義相對論。讀者將被引導理解光速不變原理如何迫使我們重新構想時間和空間的概念，將兩者融閤成一個統一的四維時空結構。我們詳盡考察瞭洛倫茲變換的數學推導，並展示瞭質量與能量等價關係（$E=mc^2$）如何徹底改變瞭對物質本質的理解。這一部分的敘述旨在鞏固讀者對現代時空觀的認識，為後續更深層次的探討打下堅實的基礎。 緊接著，我們進入廣義相對論的恢弘領域。這裏，本書投入大量篇幅來解釋引力不再是作用於時空中的力，而是時空自身幾何性質的體現。我們細緻分析瞭黎曼幾何的基本概念，解釋瞭麯率如何編碼瞭物質和能量的信息。從水星近日點進動到光綫在星係團周圍的彎麯，這些關鍵的實驗證據被清晰地呈現，以展示該理論在描述宇宙大尺度結構和動力學方麵的無可匹敵的成功。讀者將清晰地認識到，在宇宙的宏觀尺度上，我們對實在的描述是如何建立在對時空結構的精確調控之上的。 第二部分：量子領域的微觀秩序 與宏大時空結構相對照的是，本書的第二部分將焦點極度縮小，深入探究瞭微觀世界的奇特法則——量子力學。我們從普朗剋對黑體輻射的解釋入手，揭示瞭能量量子化的概念如何悄然登場，預示著一個非連續性的新物理時代的來臨。 隨後，章節詳細闡述瞭波爾模型，以及它在解釋原子光譜方麵的初步成功與內在局限性。真正的革命性進展體現在對波函數的引入。本書不迴避薛定諤方程的數學形式，但更注重解釋其物理意義：波函數作為概率幅的解釋，徹底顛覆瞭經典物理中對粒子軌跡的確定性描述。我們深入探討瞭疊加態、測量問題以及海森堡不確定性原理的深遠影響。不確定性不再被視為實驗儀器的缺陷，而是自然界內在的、不可規避的屬性。 為瞭完整勾勒量子力學的全貌，本書詳細分析瞭量子場論（QFT）的興起。我們構建瞭理解基本粒子及其相互作用的框架，介紹瞭狄拉剋方程如何將狹義相對論的要求與量子力學相結閤，並預測瞭反物質的存在。接著，章節轉嚮對標準模型的成功進行全麵梳理，解釋瞭電磁力、弱核力和強核力是如何通過規範場理論得以統一描述的。讀者將對基本粒子如何通過交換規範玻色子進行相互作用，以及希格斯機製如何賦予物質質量有清晰的認識。 第三部分：理論間的邊界與未竟的對話 在奠定瞭對時空幾何（廣義相對論）和物質相互作用（量子場論）的獨立理解之後，本書的第三部分著手探討這兩大支柱理論在極端物理條件下的交鋒點。這是現代物理學中最具挑戰性、也是最激動人心的領域。 我們首先明確指齣，當描述的係統兼具極高的能量密度和極小的尺度——例如在黑洞的奇點內部，或宇宙大爆炸的最初瞬間——傳統的理論描述都會失效。廣義相對論的經典場方程在這些區域給齣瞭無窮大的解，而量子場論的建立依賴於一個背景時空的存在，這在背景自身結構不斷變化的極端情況下變得模糊不清。 本書詳盡分析瞭引力在量子層麵可能錶現齣的特性。我們探討瞭對“量子引力”的初步嘗試，例如對引力子——一種假設的、負責傳遞引力相互作用的量子——的性質討論，盡管其尚未被實驗直接證實。 更重要的是，我們審視瞭那些試圖調和這些分歧的理論框架。這部分內容側重於介紹那些探索更高維度空間的可能性，以及那些試圖將所有基本力統一於一個單一數學結構下的探索性思想。這些理論代錶瞭當前物理學傢試圖構建一個更完備、更自洽的宇宙藍圖的努力方嚮。 結論：持續的探索與未來的視野 全書最後總結瞭當前物理學界對“終極理論”的渴望與麵臨的哲學睏境。它強調瞭實驗驗證在推動理論進步中的不可或缺性，同時也頌揚瞭理論物理學傢們在麵對已知知識的邊界時所展現齣的非凡想象力。本書的目的，是激發讀者對自然界最深層奧秘的好奇心，理解我們目前對宇宙的認識是如何建立在精妙的數學結構和嚴謹的實驗證據之上，並展望那些尚未被發現的、可能徹底改變我們世界觀的未來物理學範式。本書適閤所有對基礎物理、宇宙學以及理論構建過程感興趣的進階愛好者和專業人士閱讀。

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