Fundamental Interactions in Physics and Astrophysics (Studies in the Natural Sciences,)

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出版者:Springer
作者:
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1973-12-01
价格:USD 129.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780306369032
丛书系列:
图书标签:
  • Physics
  • Astrophysics
  • Fundamental Interactions
  • Particle Physics
  • Nuclear Physics
  • Cosmology
  • Quantum Field Theory
  • Relativity
  • High Energy Physics
  • Theoretical Physics
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具体描述

《宇宙的低语:探寻物质的根本力量》 本书并非一本关于“Fundamental Interactions in Physics and Astrophysics (Studies in the Natural Sciences)”的书籍,而是旨在带领读者踏上一段引人入胜的宇宙探索之旅,揭示构成万事万物的基本法则和力量。我们将从宇宙的宏伟图景出发,层层剥离,深入探究那些塑造了我们所认知世界的根本动力。 第一章:时空的织锦与万物的起源 我们的旅程始于宇宙大爆炸的黎明。在这里,我们将描绘时空如何从一个奇点中诞生,以及能量如何转化为物质。我们将探讨宇宙膨胀的早期阶段,质子、中子和电子是如何在极高的温度和密度下形成的。本章将重点关注量子场论的基石,理解粒子如何以能量波动的形式存在,以及它们之间如何通过基本相互作用进行传递。读者将了解到,我们今日所见的丰富多彩的宇宙,正是从这最纯粹、最基本的能量状态中演化而来。 第二章:四种基本力量的交响曲 宇宙的运转离不开四种基本相互作用:引力、电磁力、强核力以及弱核力。本章将逐一解析这些力量的性质、作用范围以及它们在宇宙中的关键角色。 引力:宇宙的宏大叙事:我们将从牛顿的经典万有引力定律出发,理解其在描述行星运动、潮汐现象等方面的卓越贡献。随后,我们将深入爱因斯坦的广义相对论,揭示引力并非一种“力”,而是时空弯曲的几何体现。我们将探索黑洞的形成与性质,引力波的探测及其意义,以及引力在宇宙结构演化中的核心作用。 电磁力:连接万物的光与电:电磁力是赋予物质颜色、光芒和生命活力的力量。本章将解释电荷、电流如何产生电场和磁场,以及光作为电磁波在信息传递中的重要性。我们将看到电磁力如何在原子和分子的结构中扮演关键角色,支撑化学反应,以及它在天体物理现象,如恒星发光、星云的绚丽色彩中是如何展现的。 强核力:束缚原子核的强大力量:原子核的稳定,离不开强核力的存在。本章将介绍夸克和胶子,以及它们如何通过强核力紧密结合,形成质子和中子。我们将深入理解核力在原子核衰变、核聚变过程中的作用,以及它如何为恒星提供能量的来源。 弱核力:驱动衰变与核转化的神秘力量:弱核力虽然作用范围极小,但对于某些重要的核过程至关重要。本章将解释弱核力如何导致放射性衰变,例如β衰变,以及它在宇宙中某些元素的形成过程中的影响。 第三章:粒子的舞蹈:标准模型的奥秘 在理解了基本力之后,我们将聚焦于构成物质的基本粒子。本书将详细介绍粒子物理学的“标准模型”,这个模型成功地描述了除引力外的所有已知基本粒子及其相互作用。我们将认识到,宇宙万物,从最微小的夸克到复杂的原子,都是由少数几种基本粒子组成的。 费米子:物质的基石:我们将探索夸克家族(上、下、粲、奇、顶、底)和轻子家族(电子、μ子、τ子以及对应三个中微子)。理解它们的性质,如电荷、自旋以及它们如何在强核力、弱核力或电磁力作用下相互转化。 玻色子:力的传递者:本章将介绍传递基本力的玻色子,包括光子(传递电磁力)、胶子(传递强核力)、W和Z玻色子(传递弱核力)。还将探讨希格斯玻色子,以及它如何赋予其他粒子质量。 第四章:宇宙的演化:从星云到星系 基本粒子和基本力如何共同作用,塑造了我们今天看到的浩瀚宇宙?本章将带领读者穿越数十亿年的宇宙史。 恒星的诞生与死亡:我们将看到,引力如何将原始的氢和氦气体聚集起来,形成恒星。通过核聚变,恒星将轻元素转化为更重的元素,为宇宙的化学演化奠定基础。我们将探究恒星的不同生命周期,从主序星到超新星爆发,以及这些事件如何将元素播撒到宇宙空间。 星系的形成与结构:基本粒子和力的作用,加上宇宙的引力势能,如何导致星系的形成?我们将讨论暗物质和暗能量在星系形成和演化中的作用,以及星系之间的相互作用如何塑造了宇宙的宏观结构。 第五章:未解之谜与前沿探索 尽管我们在理解基本相互作用方面取得了巨大的进步,但宇宙仍有许多未解之谜等待我们去探索。 暗物质与暗能量:本书将探讨目前为止我们对宇宙中占据绝大部分质量和能量的暗物质和暗能量的认识。它们是什么?它们是如何影响宇宙的?这些问题是现代物理学和宇宙学研究的核心。 量子引力:如何将量子力学和广义相对论统一起来,形成一个描述所有基本相互作用的完整理论?我们将简要介绍超弦理论、圈量子引力等潜在的解决方案,以及它们为理解黑洞奇点和宇宙起源可能提供的视角。 中微子:幽灵粒子:我们将深入了解中微子,这些极其难以探测的粒子,以及它们在宇宙中的作用和其质量的意义。 《宇宙的低语:探寻物质的根本力量》是一次关于宇宙最深刻问题的深度思考。它不是对特定学术著作的概述,而是旨在激发读者对自然科学最根本之处的兴趣,理解那些无形但无比强大的力量,如何共同谱写了我们所居住的这个奇妙宇宙的宏大篇章。通过层层深入的剖析,本书将带领您感受科学的魅力,领略宇宙的深邃与和谐。

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读后感

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用户评价

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这本书的写作风格非常独特,不像我之前读过的许多物理学书籍那样枯燥乏味。作者似乎非常善于用生动的语言和巧妙的比喻来解释那些抽象而复杂的概念。我尤其喜欢书中关于量子场论的介绍,虽然我之前对这个领域知之甚少,但通过作者的描述,我仿佛看到了一个由粒子和场交织而成的奇妙世界。例如,作者用“像涟漪一样在水面扩散”来比喻粒子在场中的传播,让我对量子场的概念有了直观的理解。书中还对标准模型中基本粒子的发现历程进行了回顾,让我了解了科学家们是如何一步步揭示微观世界的奥秘的。我对于书中关于希格斯玻色子的讨论印象深刻,作者详细解释了它如何在标准模型中扮演“质量赋予者”的角色,让我对物质的来源有了更清晰的认识。这本书不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的启发,它让我学会如何从更深层次去理解自然界的基本规律。

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这本书的深度和广度都让我感到惊叹。它不仅仅停留在对基本相互作用的描述,更深入地探讨了它们在宇宙演化过程中的作用。我一直对宇宙中的一些宏观现象感到好奇,比如星系的形成和演化,黑洞的性质,以及宇宙的膨胀。这本书通过讲解引力和核相互作用,为我揭示了这些现象背后的物理机制。我尤其喜欢书中关于不同能量尺度下物理规律的讨论,例如在低能尺度下,我们看到的是宏观世界的经典物理,而在高能尺度下,量子效应则变得尤为重要。书中还探讨了这些基本相互作用如何塑造了恒星的诞生和死亡,以及它们如何影响了我们今天所观察到的宇宙结构。尽管我并非物理学专业出身,但作者的叙述方式让我能够领略到其中深邃的智慧。这本书让我对宇宙的理解,从一个零散的观察者,变成了一个能够窥探其内在运行逻辑的探索者。

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作为一名天文爱好者,我总是渴望了解驱动星系形成、恒星演化以及行星运动的根本原因。这本书为我提供了这样一种视角。我一直对超新星爆发和中子星合并过程中涉及的物理过程感到好奇,这本书用相当篇幅深入浅出地解释了这些现象背后的核相互作用。例如,作者对白矮星内部核聚变过程的描述,以及它如何触发Ia型超新星,我以前从未如此清晰地理解过。书中还探讨了暗物质和暗能量在宇宙学中的作用,虽然这些仍是前沿课题,但作者通过梳理现有理论和观测证据,为我勾勒出了一幅大致的研究图景。我特别欣赏的是,书中不仅仅罗列了理论公式,更强调了这些理论如何通过望远镜观测得到验证,例如引力波的探测如何证实了爱因斯坦广义相对论的预言,这让我对科学探索的过程充满了敬畏。读这本书,我感觉自己不再只是一个被动接收信息的人,而是能够与科学家们一同思考,一同探索宇宙奥秘。它激发了我继续深入学习的动力,也让我对宇宙有了更宏观和更深刻的认识。

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坦白说,我一直对宇宙学和粒子物理学领域的一些前沿问题感到困惑。这本书就像一盏明灯,为我指明了方向。我特别关注书中对宇宙基本相互作用统一性的探讨,从早期宇宙的相变到如今仍在进行的实验探索,作者都给出了详尽的阐述。我非常欣赏书中对不同理论模型进行比较分析的方式,例如对弦理论和圈量子引力理论的介绍,尽管它们都试图解释一些目前尚未完全理解的物理现象,但作者清晰地指出了它们的优点和局限性。我过去一直在思考,为什么宇宙的基本常数会是现在的数值,而这本书也触及了这个问题,并讨论了多重宇宙等一些令人着迷的假说。书中还回顾了许多重要的实验,比如大型强子对撞机(LHC)的工作原理和它所带来的发现,让我对现代物理学实验的精妙和复杂性有了更深的认识。

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我一直对宇宙的宏大和其中运行的规律感到着迷,尤其是那些最基本、最深刻的相互作用,它们构成了我们所知的一切。这本书恰好满足了我对这些基本力量的好奇心,从引力到强核力,再到电磁力和弱核力,作者以一种既严谨又富含洞察力的方式,将这些概念展现在我面前。我尤其喜欢书中对相对论和量子力学如何统一描述这些相互作用的讲解。例如,关于黑洞视界的讨论,作者没有仅仅停留在理论层面,而是结合了天文观测的最新进展,让我感觉理论与实践是如此紧密地联系在一起。书中对于宇宙大爆炸初期基本粒子形成的解释也让我大开眼界,它描绘了一幅精美的宇宙演化图景,让我对宇宙的起源有了更深层次的理解。尽管其中涉及的数学部分我并非都能完全理解,但作者通过丰富的类比和清晰的逻辑,让我对核心概念有了扎实的把握。这本书的篇幅不算短,但每一页都充满了信息量,让我受益匪浅。它不仅仅是一本教材,更像是一次深入宇宙内在运作机制的哲学之旅,每次阅读都能有新的感悟。

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