Physics for Nonphysicists

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出版者:
作者:Spellman, Frank R.
出品人:
页数:282
译者:
出版时间:2009-5
价格:$ 96.05
装帧:
isbn号码:9780865871830
丛书系列:
图书标签:
  • 物理学
  • 科普
  • 非物理专业
  • 基础物理
  • 通俗易懂
  • 科学普及
  • 物理概念
  • 入门
  • 大众科学
  • 趣味物理
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具体描述

Environmental professionals who look beyond their specialties and acquire knowledge in a variety of sciences not only make solving on-the-job problems easier for themselves, but they also increase their employment opportunities. This fifth book in the "non-specialist" series provides both professionals and students with a clear, concise overview of the most important aspects of physics in a way that anyone, even those who have never taken a formal physics course, can relate to. Starting with the basic principles of measurement, conversion factors, and math operations, the author explores the topics of motion and force, work and energy, gravity, atoms, heat, sound, light and color, and basic electricity. Each chapter examines the jargon, concepts, key concerns, and applications of physics in action and ends with a chapter review test.

宇宙的织锦:探索物质、能量与时空的非凡旅程 一本为所有求知者准备的、揭示现代物理学宏伟图景的指南。 作者:[此处可留空或填入一个富有想象力的虚构作者名] 本书简介: 在人类认知与探索的广袤疆域中,物理学无疑是最核心、也最令人着迷的领域之一。它试图回答最根本的问题:宇宙是如何运作的?构成我们周围一切事物的基本要素是什么?时间和空间究竟是何种实体? 《宇宙的织锦:探索物质、能量与时空的非凡旅程》并非一本教科书,它是一份邀请函,邀请所有对世界充满好奇心、却不具备专业物理学背景的读者,一同潜入现代科学最前沿的发现之中。我们摒弃了复杂的微积分和抽象的数学推导,转而采用清晰、生动且富有哲理的叙事方式,将那些曾经被认为“深不可测”的物理学概念,编织成一幅触手可及的知识画卷。 本书的核心目标是培养读者的“物理直觉”——一种基于经验和逻辑,理解自然界基本规律的能力。我们将从我们日常生活的经验出发,逐步迈向原子核的深处和星系的边缘。 --- 第一部分:日常的维度与经典的基石 我们首先将目光聚焦于人类对运动和力的早期理解,这些理解构成了我们日常经验的基础。 第一章:运动的几何学与失落的“以太” 我们将从伽利略的斜面实验和牛顿的运动定律开始。这不是对公式的重复,而是对这些定律背后哲学意义的探讨。想象一下,在一个没有摩擦力的世界里,物体将如何持续运动?我们深入解析“惯性”的概念,理解它如何从一个模糊的猜测,演变为精确描述天体运行的基石。 紧接着,我们将回顾“以太”的概念——那个曾经被假设充满宇宙、用以传播光波的“看不见的海洋”。探讨科学家们如何设计精巧的实验(如迈克尔逊-莫雷实验),最终发现这个“海洋”并不存在,这为物理学的下一次革命埋下了伏笔。我们讨论如何通过观察失败的实验,而非成功的验证,推动科学进步的悖论。 第二章:能量的永恒与热力学的低语 能量是宇宙中最基本的货币。本章将详述热力学定律,它们是关于“变化”的不可违抗的规则。我们将解析零定律(什么是温度)、第一定律(能量守恒,宇宙的宝藏永不消失)和第二定律(熵增,时间之箭的方向)。熵,这个常常被误解的概念,将被赋予生动的解释:它不仅是“混乱度”,更是信息丢失和系统趋于平衡的必然趋势。我们将探讨热寂理论及其对宇宙终极命运的深远暗示。 第三章:电磁力的交响曲 电与磁,看似独立的力量,却被麦克斯韦的方程组统一为一个优雅的框架——电磁学。本章将描绘法拉第的电磁感应思想如何被数学体系化,并最终揭示光本身就是一种电磁波。我们将探索电磁波谱,从低频的无线电波到高能的伽马射线,理解它们如何共同构成了我们所感知和利用的“信息世界”。 --- 第二部分:时空的弯曲与微观的幽灵 经典物理学的成功是辉煌的,但在面对极快速度和极小尺度时,它开始显露出裂痕。我们的旅程将进入二十世纪的“思想革命”。 第四章:相对论的视界:速度与参照系 爱因斯坦的狭义相对论彻底颠覆了牛顿关于绝对时间和空间的观念。本章将聚焦于两个核心假设:光速不变原理和相对性原理。我们将通过生动的思想实验,如“双生子佯谬”和“光钟”,来理解时间膨胀和长度收缩的真正含义。最终,我们将揭示 $E=mc^2$ 的深层意义:质量与能量的等价性,这不仅是核能的基础,也是理解恒星燃烧机制的关键。 第五章:引力的几何学:时空不再是舞台 广义相对论将引力从一种“力”的概念,转变为时空自身的几何属性。我们将探讨弯曲时空的概念,理解行星围绕太阳的运动,并非因为太阳在“拉扯”它们,而是因为太阳的存在“压弯”了周围的时空结构。本章将详细介绍黑洞的形成与特性,它们是时空结构被推向极限的产物,以及引力波的发现如何为我们提供了一种全新的“聆听”宇宙的方式。 第六章:量子的诞生:世界的模糊性 当我们深入到原子内部,经典物理学的确定性彻底崩溃。普朗克对黑体辐射的解释开启了量子时代。我们将探讨光的波粒二象性,理解光子是如何在不同情境下表现出截然不同的本性。海森堡的不确定性原理将被清晰阐释:它并非源于我们测量工具的精度不足,而是宇宙固有的、关于粒子的基本模糊性。我们将用通俗的语言解释“量子叠加态”——一个粒子如何同时处于多种可能状态,直到被观测的那一刻。 --- 第三部分:物质的构建与宇宙的边疆 在理解了时空和量子的基础后,我们将目光投向物质的最终构成和宇宙的宏大尺度。 第七章:粒子乐园:标准模型的七彩世界 原子内部的结构远比想象的复杂。本章将介绍现代粒子物理学的核心成果——粒子物理学标准模型。我们将认识构成物质的基本砖块:夸克(构成质子和中子)和轻子(如电子)。更重要的是,我们将探索传递基本相互作用的力载子——光子、胶子、W和Z玻色子。最后,我们将讨论发现希格斯玻色子(赋予其他粒子质量的机制)的意义,理解为什么有些粒子“重”,而有些粒子“轻”。 第八章:从夸克到星系:尺度的跨越 本章旨在展示物理学如何连接微观与宏观。我们将探讨核物理学(强核力和弱核力),理解恒星如何通过核聚变点亮宇宙,以及重元素是如何在超新星爆发中锻造出来的。随后,我们将把视角放大到宇宙学尺度,讨论大爆炸理论的证据(如宇宙微波背景辐射),以及膨胀宇宙的概念。 第九章:暗影下的宇宙:未解之谜的召唤 现代物理学最大的成就同时也带来了最大的困惑。我们将详细讨论宇宙中超过95%的成分是我们尚未直接探测到的“暗物质”和“暗能量”。暗物质是如何通过其引力效应揭示自身存在的?暗能量又如何驱动着宇宙加速膨胀?本章将引导读者思考当前物理学面临的挑战,以及弦理论、圈量子引力等前沿理论的初步构想,它们试图将广义相对论与量子力学最终统一起来。 --- 结语:作为宇宙的一部分的我们 本书的最终目的,是让读者认识到,我们每个人——我们呼吸的空气,我们感受到的温暖,我们思考的每一个念头——都是宇宙基本规律的宏伟体现。物理学不是一堆冷漠的公式,而是关于我们存在于何处、由何物构成的最深刻的叙事。通过理解这些规律,我们不仅获得了知识,更获得了一种对自然界深沉的敬畏与连接感。 《宇宙的织锦》邀您拿起好奇心这根针线,亲手去触碰和理解这个由能量、时空和基本粒子精密编织而成的、令人叹为观止的宇宙之网。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直是一场思维的盛宴,它以一种极其独特且令人耳目一新的方式,将物理学的精髓展现在了我的眼前。我并非物理学背景出身,甚至在学生时代对这个学科充满了敬畏和一丝丝的畏惧,总觉得那些公式和理论离我太过遥远。然而,“Physics for Nonphysicists”彻底打破了我的固有印象。作者的叙述方式极富感染力,仿佛在进行一场深入浅出的对话,引导着我去探索那些曾经只存在于科学家脑海中的奇妙世界。它并非简单地罗列事实,而是充满了逻辑的链条和引人入胜的叙事。我惊叹于作者如何能够将爱因斯坦的相对论,那个曾经让我头疼不已的概念,描绘得如此具象化,让我能够理解时间并非绝对,空间也并非固定不变。更不用说量子力学那些挑战直觉的现象,例如叠加态和纠缠,通过作者的笔触,它们不再是晦涩难懂的术语,而是令人着迷的自然之谜。这本书最让我赞赏的是它对“为什么”的深入挖掘,它不仅告诉你“是什么”,更让你理解“为什么会这样”。它鼓励读者去质疑,去探索,去培养一种科学的思维方式。读完这本书,我感觉自己仿佛获得了一把解锁宇宙奥秘的钥匙,看到了一个更加广阔和精彩的世界。

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一本引人入胜的旅程,即使我对宇宙的宏观运作和微观粒子的舞蹈知之甚少,也让我跃跃欲试。这本书的标题本身就有一种莫大的吸引力——“Physics for Nonphysicists”。它承诺着一种解开那些看似神秘的物理学之谜的途径,而无需面对令人望而生畏的数学方程和专业术语的汪洋大海。我一直对科学的奇妙之处感到好奇,但总是在踏入物理学的领域时感到无力,因为它似乎被一层厚厚的专业壁垒所阻隔。然而,这本书给了我一种“我可以做到”的信心。它并非一本枯燥的教科书,更像是一场精彩的讲座,一位博学且充满激情的导师,用最通俗易懂的语言,将那些曾经让我困惑的概念娓娓道来。从牛顿的经典力学,到相对论的颠覆性思维,再到量子世界的奇异规则,作者似乎有一种神奇的魔力,能将这些复杂的主题变得如此清晰、生动,甚至带点儿幽默感。我尤其喜欢那些巧妙的比喻和生活化的例子,它们让我能够将抽象的理论与日常经验联系起来,仿佛物理学的原理就隐藏在我们周围的每一个瞬间。这本书不仅满足了我对知识的渴望,更激发了我对世界运行方式的深入思考,让我开始以一种全新的视角去观察和理解周围的一切。

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这是一本让我重拾对物理学兴趣的奇妙之书,它如同一次轻松愉快的探险,将我带入了一个曾经让我望而却步的领域。“Physics for Nonphysicists”这个书名本身就充满了亲和力,它预示着这本书并非是给那些已经熟谙物理学原理的专家准备的,而是为像我这样对科学充满好奇但缺乏专业背景的普通人量身定制的。我不得不承认,我曾经对物理学的理解非常有限,仅限于一些教科书中零散的知识点,而且常常因为复杂的数学推导而感到沮丧。然而,这本书以一种我从未想过的方式,将那些抽象的概念变得生动有趣。作者的写作风格非常独特,他擅长运用各种生动形象的比喻,将那些抽象的物理现象解释得浅显易懂,让我能够轻松地理解诸如引力、电磁力等基本概念。他甚至能够将那些极其复杂的理论,例如量子纠缠和黑洞的形成,用一种引人入胜的叙事方式呈现出来,让我仿佛身临其境地感受到了宇宙的神奇。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的引导,它鼓励我去思考,去观察,去用一种全新的视角来理解我们周围的世界。

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如果说我之前的物理学知识是一张破碎拼图,那么这本书就像是一双巧手,将那些散落的碎片重新组合,勾勒出一幅清晰而壮丽的图景。我一直认为物理学是遥不可及的科学,充斥着晦涩的公式和复杂的理论,是我等普通人难以企及的领域。然而,“Physics for Nonphysicists”这本书完全颠覆了我的这种看法。它以一种极其流畅且富有启发性的方式,将物理学的核心概念娓娓道来,仿佛一位经验丰富的向导,牵着我的手,穿越了时间和空间,探索了物质的本质。我惊喜地发现,那些曾经让我头疼的概念,比如相对论的时空弯曲,在作者的笔下变得如此直观和易于理解。书中的例子非常贴切,常常能从生活中提取出一些有趣的现象,然后巧妙地将其与物理原理联系起来,让我豁然开朗。不仅仅是概念的解释,这本书更重要的是培养了一种科学的思维方式。它鼓励我去提问,去质疑,去用一种更具逻辑性和探究性的眼光去看待世界。读完这本书,我感到自己的视野得到了极大的拓展,对宇宙的运行规律有了更深的认识,也更加渴望去探索更多的未知。

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这是一本真正意义上的“大众科普”读物,它以一种润物细无声的方式,将深邃的物理学世界呈现在我这样的非专业读者面前。我曾几何时对物理学的印象,就是一堆冰冷的公式和抽象的理论,让我望而却步。然而,这本书的出现,彻底改变了我的认知。“Physics for Nonphysicists”仿佛是一扇窗户,让我得以窥见物理学那令人着迷的殿堂,而且是以一种轻松、愉悦的方式。作者的叙述风格非常吸引人,他没有刻意去使用那些晦涩的专业术语,而是用一种生动、形象的语言,将那些复杂的物理现象解释得通俗易懂。我尤其喜欢书中关于宇宙起源、黑洞以及量子力学的一些章节,它们被描绘得如此引人入胜,仿佛一部精彩的科幻小说。这本书不仅仅是知识的传递,更重要的是它能够激发读者的好奇心和探索欲。它让我开始重新审视身边的一些自然现象,并尝试用物理学的视角去理解它们。读完这本书,我感觉自己不再是那个对物理学一无所知的门外汉,而是对这个奇妙的世界有了更深刻的认识和更强烈的探索欲望。

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