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出版者:Springer

作者:David Cassidy

出品人:

頁數:178

译者:

出版時間:2002-07-31

價格:USD 44.95

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780387987552

叢書系列:

圖書標籤:

• 物理學
• 大學物理
• 科普物理
• 力學
• 電磁學
• 光學
• 熱力學
• 量子力學
• 相對論
• 經典物理學

好的，這裏有一份針對一本名為《Understanding Physics》之外的，內容詳盡且不含該書信息的圖書簡介。 --- 《宇宙的織錦：從量子泡沫到宏觀結構》 探索無形與有形的邊界 作者： 阿爾伯特·馮·霍夫曼 齣版社： 星辰之光科學齣版社 頁數： 850頁 裝幀： 精裝，附贈全彩宇宙圖像畫冊 定價： 198.00 元 --- 內容概要：一部跨越尺度的物理學史詩 《宇宙的織錦：從量子泡沫到宏觀結構》並非僅僅是一本物理學教科書，它是一次深邃的哲學思辨與嚴謹的科學探究的完美融閤。本書旨在帶領讀者，以一種全新的視角，審視我們所處宇宙的基本構成、運行法則及其演化曆程。作者阿爾伯特·馮·霍夫曼，以其深厚的理論物理學功底和卓越的敘事能力，構建瞭一個宏大且精密的知識體係，它觸及瞭當代物理學最前沿的挑戰，同時也迴溯瞭那些奠定我們現代科學大廈的經典洞見。 全書內容被精心劃分為六個宏偉的篇章，每一篇章都像一幅精美的掛毯，細節豐富，邏輯嚴密，共同編織齣我們對“實在”的理解。 第一捲：基石的重塑——經典物理學的黃昏與黎明 本捲著重迴顧瞭十七世紀至十九世紀末物理學思想的輝煌成就，特彆是牛頓力學和麥剋斯韋電磁學的完備性與局限性。霍夫曼教授並未將此視為“過時”的理論，而是將其定位為理解更深層規律的必要語境。 牛頓力學的遺産與裂痕： 深入探討瞭絕對時空觀的建立，以及它在麵對高速運動（相對論的先聲）和微觀尺度（量子革命的引爆點）時暴露齣的內在矛盾。 電磁場的優雅統一： 詳細解析麥剋斯韋方程組的數學美感，以及光速不變性對經典世界觀的顛覆性衝擊。 黑體輻射與能級化： 追溯普朗剋引入能量量子化的艱難心路曆程，闡釋為何能量在微觀世界中必須是“離散的”而非“連續的”。這是理解後續量子力學的關鍵邏輯跳躍。 第二捲：微觀世界的奇異性——量子力學的誕生與闡釋 這是全書最具挑戰性、也最引人入勝的部分。霍夫曼教授用清晰的類比和嚴謹的數學框架，揭示瞭亞原子粒子的反直覺行為。 波粒二象性： 不僅闡述瞭德布羅意波，還深入分析瞭雙縫實驗的哲學睏境，探討瞭“觀測者”在確定粒子真實狀態中所扮演的角色。 矩陣力學與波動力學的融閤： 詳盡對比瞭海森堡和薛定諤路徑的差異，並展示瞭狄拉剋符號如何優雅地統一瞭這兩種看似不同的數學錶述。 不確定性原理的深度含義： 超越簡單的“位置與動量不能同時確定”的錶述，深入探討瞭能量與時間間隔之間的互補關係，以及其對“確定性宇宙”概念的徹底摧毀。 量子糾纏與貝爾不等式： 探討瞭愛因斯坦所稱的“鬼魅般的超距作用”，並詳述瞭現代實驗如何驗證瞭量子力學的非定域性本質，以及這對信息傳遞的潛在意義。 第三捲：速度的極限與時空的扭麯——狹義與廣義相對論 本捲從時空的根本結構入手，探討瞭引力作為時空幾何彎麯的深刻洞見。 狹義相對論的幾何學： 側重於洛倫茲變換，解釋瞭“同時性”的相對性，以及質能等價（$E=mc^2$）的物理內涵並非僅僅是能量與質量的簡單換算，而是宇宙基本守恒律的統一體現。 等效原理與引力場： 詳細闡述瞭引力如何與加速運動等效的原理，並以此為基礎構建瞭彎麯時空的概念。 愛因斯坦場方程的解讀： 霍夫曼教授以極大的篇幅，解析瞭場方程兩側的物理意義——物質告訴時空如何彎麯，時空告訴物質如何運動。重點分析瞭水星近日點進動、引力紅移和光綫彎麯等經典驗證。 第四捲：宇宙的宏偉圖景——從暴脹到暗能量 本捲將讀者的視野提升至宇宙學的尺度，探索宇宙的起源、演化和最終命運。 標準宇宙學模型（$Lambda$CDM）： 詳細介紹瞭大爆炸理論的核心證據，包括宇宙微波背景輻射（CMB）的各項異性以及星係的紅移規律。 暴脹理論的必要性： 探討瞭暴脹模型如何解決視界問題、平坦性問題和磁單極子問題，並討論瞭未來對原初引力波的探測如何能確證這一早期劇變。 暗物質的證據鏈： 全麵梳理瞭星係鏇轉麯綫、星係團引力透鏡效應以及重子聲學振蕩（BAO）等獨立證據，闡述瞭我們對宇宙總物質能量構成中約27%的無光物質的認識現狀。 暗能量之謎： 深入分析瞭1998年發現的宇宙加速膨脹現象，探討瞭宇宙學常數、幻影能量等不同暗能量模型的物理學含義及其對宇宙終極命運的預示。 第五捲：粒子世界的標準模型與超越 本捲聚焦於描述物質基本構成和相互作用力的粒子物理學。 標準模型的精妙結構： 詳細介紹瞭誇剋、輕子、規範玻色子（光子、W/Z、膠子）的分類及其所對應的基本力（電磁力、弱核力、強核力）。 希格斯機製： 闡述瞭自發對稱性破缺如何賦予基本粒子靜止質量的機製，並分析瞭LHC實驗中對希格斯玻色子的發現的意義。 中微子的奧秘： 探討瞭中微子質量的存在性及其振蕩現象，這一現象直接錶明標準模型是不完備的。 超越標準模型（BSM）： 介紹瞭超對稱理論（SUSY）、額外維度理論等主要候選理論，它們試圖解決層級問題和統一四大基本力。 第六捲：前沿的交匯點——量子引力與信息悖論 本書的收尾部分，聚焦於理論物理學界最前沿、尚未解決的根本性問題，即如何將量子力學與廣義相對論和諧統一。 黑洞信息悖論： 詳細闡述瞭霍金輻射的理論框架，探討瞭信息是否真的從黑洞中丟失，以及這對量子力學基本定律構成的挑戰。 弦理論的幾何學： 介紹瞭弦理論如何用一維的“弦”取代點狀粒子，以及它對十維或十一維時空的預設，以及其數學上的自洽性。 圈量子引力（LQG）： 對比瞭弦論的路徑，介紹瞭LQG如何對時空本身進行“量子化”，使其具有最小的離散單元（時空原子）。 宇宙的終極結構： 本捲以對“信息”在物理學中核心地位的哲學反思作結，探討我們是否生活在一個“信息宇宙”之中，以及物理定律的本質是否最終指嚮一種可計算的、可編碼的實在。 --- 讀者對象 本書適閤具備高中物理基礎、對宇宙奧秘懷有強烈好奇心的理工科學生、跨學科研究人員，以及所有渴望深入理解現代科學前沿思想的求知者。霍夫曼教授的文筆兼具嚴謹性與詩意，能夠將最抽象的概念以清晰的邏輯和生動的類比呈現給讀者。 《宇宙的織錦》： 一部引導您穿越時空、探尋萬物本源的深度指南。

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從結構組織的角度來看，這本書的設計展現瞭一種極高的邏輯性和層次感。它似乎遵循著一種“由簡到繁、由宏觀到微觀、由經典到現代”的清晰脈絡。章節之間的過渡銜接得如同流水般自然，很少齣現那種生硬的“下一章再講”或者“此處略去”的敷衍。比如說，從牛頓力學過渡到場論時，作者巧妙地引入瞭“保守力”和“勢能”的概念作為橋梁，使得能量守恒的引入顯得水到渠成，而非突兀的添加。對於那些需要係統學習物理框架的人來說，這種嚴謹的結構是無價的。它不是零散知識點的堆砌，而是一座精心規劃的知識大廈，每一個公式、每一個理論都被放置在瞭最閤理的位置上，共同支撐起整個物理學的宏偉藍圖。我甚至會特意翻閱目錄，欣賞其編排的藝術性，它本身就是一部關於物理學發展史的微縮路綫圖。

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這本書在實用性和啓發性上的平衡堪稱教科書級彆。我發現自己不僅在理論上獲得瞭進步，更重要的是，它激發瞭我對身邊現象産生“為什麼”的好奇心。它不僅僅教授“是什麼”，更著重於“為什麼是這樣”。例如，書中在討論電磁學時，不僅僅停留在麥剋斯韋方程組的錶麵，而是深入探討瞭這些方程如何預示瞭電磁波的存在，以及它們如何改變瞭人類對時空的基本認知。這種深入挖掘理論根源的做法，培養瞭一種科學探究的精神，讓你學會用物理學的思維去審視日常生活。許多章節後麵都附帶瞭“進一步思考”或“實驗展望”的部分，這些內容雖然不是考試重點，卻是真正能拓展思維邊界的寶藏。我感覺自己讀完這本書後，看待世界的方式都變得更加立體和多維瞭，它像一把鑰匙，打開瞭通往更深層次自然規律的大門，讓人不僅僅滿足於知道答案，更渴望探索提齣問題的過程。

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我必須得說，這本書在“深度”和“廣度”的平衡上做得相當高明。它既不像某些入門讀物那樣淺嘗輒止，滿足於錶麵現象的描述，也不像研究生級彆的教科書那樣，上來就要求讀者對高等數學有精深的掌握。它似乎找到瞭一個黃金分割點，讓你在理解基本原理的同時，能夠窺見更深層次的結構。例如，在量子力學部分，作者非常巧妙地處理瞭波粒二象性這個核心難題。他沒有迴避其中的哲學睏境，而是用極其嚴謹但又易於消化的語言，闡述瞭哥本哈根詮釋的核心思想，同時還簡要提及瞭多世界理論等替代觀點，讓讀者能夠形成一個更立體的認知框架。更重要的是，書中的例題設計極具啓發性，它們往往不是簡單的數值計算，而是需要你動腦筋去應用多個知識點進行推理和分析的“小挑戰”。我發現，隻有真正動手去解決這些問題後，那些原本看似堅固的知識點纔算真正融入瞭自己的思維體係。這本書需要的不僅僅是眼睛的閱讀，更是思維的參與。

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這本書的排版實在讓人眼前一亮，不同於市麵上那些充斥著密密麻麻公式和生硬文字的物理教材。作者在設計版式時顯然花瞭不少心思，留白恰到好處，圖錶的質量更是達到瞭專業水準，那些復雜的概念通過精美的插圖和清晰的流程圖展現齣來，即便是初次接觸理論物理的讀者，也能很快抓住重點。我特彆欣賞它在引入新概念時的敘事方式，與其說是講解，不如說更像是一場引人入勝的科學漫遊。比如，在討論相對論的章節，作者沒有直接拋齣愛因斯坦的方程，而是通過一係列設想的場景，如高速列車上的乘客和地麵觀測者之間的相對時間流逝，將抽象的理論“可視化”瞭。這種注重直覺和體驗的教學方法，極大地降低瞭物理學的門檻。而且，書中的曆史背景介紹非常豐富，讓你瞭解到每一個重大理論誕生的時代背景和科學傢的心路曆程，這使得冷冰冰的定律仿佛都有瞭溫度和故事性。閱讀體驗上，它更像是一本精心製作的科普畫冊與嚴謹學術著作的完美結閤體，讓人在學習知識的同時，也能享受閱讀的樂趣，絕不會感到枯燥乏味。

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這本書的語言風格簡直是物理學界的“清流”。我讀過很多經典教材，它們常常使用那種極其正式、刻闆、甚至有些居高臨下的學術腔調，讓人讀起來如履薄冰，生怕自己理解錯瞭哪怕一個微小的詞義。然而，這本書的作者仿佛是一位耐心又睿智的導師，他使用的詞匯精準有力，但又充滿瞭生活化的比喻。例如，在解釋熵增定律時，他可能不會直接引用熱力學第二定律，而是會用“房間變亂的必然性”來打比方，這種由日常現象迴溯到物理定律的路徑，極大地增強瞭知識的親切感。我特彆欣賞作者對“不確定性”和“概率”的闡述，他沒有把它們處理成某種數學工具，而是作為宇宙本質的一部分來探討，這使得學習過程充滿瞭哲學思辨的樂趣。讀這本書的時候，我經常會停下來，不是因為不懂，而是因為被某一句精妙的總結或一個巧妙的比喻所摺服，需要時間去細細迴味。這種行雲流水的敘事，讓學習麯綫變得異常平滑。

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