The Manga Guide to Relativity pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:No Starch Press

作者:Masafumi Yamamoto

出品人:

页数:177

译者:

出版时间:2010-06-15

价格:USD 19.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781593272722

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

Everything's gone screwy at Tagai Academy. When the headmaster forces Minagi's entire class to study Einstein's theory of relativity over summer school, Minagi volunteers to go in their place. There's just one problem: He's never even heard of relativity before! Luckily, Minagi has the plucky Miss Uraga to teach him. Follow along with The Manga Guide to Relativity as Minagi learns about the non-intuitive laws that shape our universe. Before you know it, you'll master difficult concepts like inertial frames of reference, unified spacetime, and the equivalence principle. You'll see how relativity affects modern astronomy and discover why GPS systems and other everyday technologies depend on Einstein's extraordinary discovery. The Manga Guide to Relativity also teaches you how to: * Understand and use E = mc2, the world's most famous equation * Calculate the effects of time dilation using the Pythagorean theorem * Understand classic thought experiments like the Twin Paradox, and see why length contracts and mass increases at relativistic speeds * Grasp the underpinnings of Einstein's special and general theories of relativity If the idea of bending space and time really warps your brain, let The Manga Guide to Relativity straighten things out.

好的，以下是为您量身定制的一本关于物理学和宇宙学的书籍简介，内容完全不涉及《The Manga Guide to Relativity》中的任何概念或叙述方式。书名：《视界之外：从经典力学到量子纠缠的宇宙探索》作者： [此处可自行填入作者姓名] 装帧与设计：精装，典雅的深蓝色主色调，封面采用烫金工艺勾勒出精细的星云图景，内文采用高品质米黄色纸张，辅以数百幅由专业天文学家和插画师合作绘制的精密图表、历史手稿复刻图以及高清的太空望远镜影像。全书共计约 900 页，附录包含重要物理常数表和历史时间轴。内容简介：《视界之外》是一部雄心勃勃的、跨越数个世纪物理学思想演变的宏大叙事。本书并非仅仅是对既有知识的罗列，而是一场深刻的、哲学性的思维探险，旨在引导读者理解人类是如何一步步揭开物质世界和宇宙结构的基本法则的。我们从人类对运动和力的最初朴素认知出发，步入一个由精确数学框架支撑的、令人惊叹的宏观世界。第一部：机械之魂——牛顿体系的辉煌与局限本书的开篇，聚焦于十七世纪的科学革命，特别是艾萨克·牛顿爵士的遗产。我们详细剖析了《自然哲学的数学原理》如何通过万有引力定律和三大运动定律，首次将天上运行的星体与地上坠落的苹果置于同一套数学语言之下。我们不仅探讨了这些定律的数学形式，更深入研究了它们在行星轨道计算、潮汐预测乃至工程力学中的实际应用。然而，牛顿世界的完美图景并非永恒。我们将引入欧拉、拉格朗日和哈密顿的变分原理，展示经典力学如何从牛顿的微积分方法升华为更具内在美感和推广性的分析力学。这部分内容将清晰地阐述经典物理学在处理宏观、低速问题时的无与伦比的精确性，同时也为接下来的革命埋下伏笔——某些现象，如黑体辐射的“紫外灾难”，已然暗示了我们对能量本质的理解存在根本性的缺陷。第二部：场的召唤——电磁学的统一与光速的谜团随后，我们将时间线推进到十九世纪，探讨电与磁的交织融合。法拉第的实验洞察与麦克斯韦的数学天才相结合，形成了描述电磁现象的四大基本方程。我们细致解读了麦克斯韦方程组的物理意义，揭示了光本身就是一种电磁波的深刻本质。在这一壮阔的背景下，我们详细回顾了迈克尔逊-莫雷实验的精妙设计及其令人困惑的结果——对“以太”的搜寻终归徒劳。这些实验数据，如同宇宙向人类发出的最后通牒，预示着对时间、空间和速度的传统观念必须进行彻底的重构。本书将这一历史转折点处理得如同悬疑剧般引人入胜，为后续的相对性理论奠定了不可动摇的物理基础，但我们在此阶段，将专注于经典的场论及其对信息传播速度的限制，而非后来的时空弯曲概念。第三部：量子的诞生与微观世界的怪诞本书的中间部分，将带领读者跳入二十世纪初物理学的“禁区”——量子世界。我们从普朗克对能量量子化的假设开始，考察玻尔原子模型的成功与局限。随后，我们将深入德布罗意波粒二象性、海森堡的不确定性原理，以及薛定谔方程的深层含义。不同于碎片化的科普描述，本部分致力于构建量子力学的基本概念框架。我们将探讨波函数的概率诠释、量子态的叠加原理，以及量子力学如何从根本上改变了我们对“确定性”和“实在性”的认知。我们会用翔实的篇幅来阐述泡利不相容原理如何塑造了化学元素的周期性，以及电子如何在原子核周围构筑起稳固的结构。第四部：纠缠的织网——超越局域性的联系在量子部分的深度挖掘之后，本书进入了一个更加深邃且充满哲学意味的领域：量子场论的雏形与量子信息论的前沿。我们将详细分析爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出的 EPR 佯谬，它尖锐地挑战了量子力学完备性的传统观念。核心议题将围绕贝尔不等式的实验验证展开。我们不仅会解释贝尔定理的数学基础，更会侧重于其物理后果：量子纠缠——两个或多个粒子之间存在的、看似超越空间距离的瞬时关联。我们将探讨“非定域性”的含义，区分信息传递与相关性建立的本质区别，这对于理解量子计算和量子加密的潜力至关重要。本书将力求清晰地阐述，尽管这种关联是瞬时的，但它并不能被用来实现超光速的信息传输，从而将读者从常见的误解中解脱出来。第五部：宇宙的尺度与未竟的探索在本书的最后部分，我们将目光投向宏观宇宙的终极问题。我们回顾了哈勃对星系红移的观测如何确立了宇宙膨胀的图景，并探讨了标准宇宙学模型（Lambda-CDM模型）的基石——暗物质和暗能量。我们将详尽介绍我们目前探测和推断暗物质存在性的主要实验方法，例如地下的直接探测实验以及对星系旋转曲线的分析。对于暗能量，本书将侧重于其作为宇宙学常数在爱因斯坦场方程中的体现，以及它如何驱动宇宙加速膨胀的观测证据。最后，我们将展望未来，探讨物理学面临的巨大挑战：如何将描述宏观引力的经典理论与描述微观世界的量子理论有效统一起来。我们探讨了弦理论、圈量子引力等前沿研究方向的理论基础和主要困难，试图为读者勾勒出当前理论物理学家的工作前沿和未来十年的探索方向。读者对象：本书适合对自然科学怀有深厚兴趣的读者，包括但不限于：大学物理系的高年级学生、对基础科学有一定了解的工程师和技术人员，以及任何渴望进行一次严谨而富有启发性的思维漫游的普通爱好者。本书需要读者具备基础的代数和微积分知识，但作者通过精妙的图表和详尽的文字解释，力求将复杂的数学概念转化为可被直观理解的物理图像。这是一次对人类智慧边界的致敬与探索。