科学门：物理号 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国少年儿童出版社

作者:张德森

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-12-1

价格:10

装帧:

isbn号码:9787750076356

丛书系列:

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• 物理学
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《寰宇探微：从微观粒子到宏大宇宙的探索之旅》图书简介 本书并非专注于物理学某一特定分支的教科书式论述，而是一场穿越时空、深入物质世界本源的宏大叙事。它旨在为所有对“世界是如何构成”怀有深切好奇心的读者，描绘一幅跨越经典物理学边界、直抵现代科学前沿的思维导图。我们拒绝冗长枯燥的数学推导，致力于用清晰、富有启发性的语言，将那些最深刻的科学思想和最前沿的实验发现，以引人入胜的故事形式呈现出来。 第一部：物质的尺度与边界的重塑 本篇从人类对自然界最直观的理解——宏观世界的运动规律开始，但我们不会止步于牛顿的苹果。我们将迅速转向微观层面，探索那些决定我们存在基础的基石。 1.1 消失的连续性：量子革命的黎明 本章深入探讨了二十世纪初物理学经历的剧烈变革。我们详述了黑体辐射的悖论如何催生了普朗克对能量量子化的假设。随后，我们将重点分析爱因斯坦如何巧妙地运用光量子（光子）概念解释了光电效应，这一发现不仅奠定了量子力学的基础，也彻底颠覆了人们对光本质的认知。我们不会回避“波粒二象性”带来的哲学困境，而是通过德布罗意物质波的引入，展示科学家如何试图调和这种看似矛盾的现象。 1.2 薛定谔的猫与概率的迷宫 量子力学的核心在于概率。本章将详细介绍薛定谔方程的物理意义，阐释波函数如何描述粒子的状态，以及哥本哈根诠释的核心观点——测量行为如何导致波函数的“坍缩”。我们聚焦于不确定性原理，探讨海森堡的洞见如何从根本上限制了我们对粒子同时确定位置和动量的能力。我们将通过一系列生动的思想实验，揭示量子世界与日常经验的巨大鸿沟，例如隧穿效应及其在现代电子器件中的实际应用。 1.3 夸克的群舞：标准模型的精妙结构 当我们深入亚原子层面，物质的构成变得更加复杂而迷人。本篇将带领读者走进粒子物理学的核心——粒子物理标准模型。我们将系统梳理夸克（上、下、奇、粲、底、顶）和轻子（电子、中微子等）的家族谱系。重点阐述强核力如何通过胶子将夸克束缚在质子和中子内部，以及电磁力和弱核力在相互作用中的角色。最后，我们将隆重介绍希格斯场及其赋予基本粒子质量的机制，这是现代物理学的一项伟大成就。 第二部：时空的织物与宇宙的编年史 如果说第一部侧重于“构成物质的最小单元”，那么第二部则将视角拉伸至宇宙的尺度，探讨时间和空间本身的性质。 2.1 弯曲的时空：相对论的颠覆性洞察 本章将超越伽利略的绝对时空观，深入探索爱因斯坦狭义相对论对时间、空间和质量的重新定义。我们清晰地解释了光速不变原理如何导出洛伦兹变换，并引出时间膨胀和长度收缩等反直觉的结论。接着，我们将过渡到广义相对论，详细阐述引力并非一种力，而是由质量和能量对四维时空结构造成的几何弯曲。通过水星近日点的进动和光线在恒星附近的偏折等实验证据，展示这一理论的无与伦比的精确性。 2.2 黑洞的视界与信息之谜 黑洞作为广义相对论最极端的预言之一，是时空结构崩塌的终极体现。本章将详细描述史瓦西半径、事件视界的概念，以及奇点内部未知的物理状态。我们探讨了霍金辐射的理论基础，即量子效应如何导致黑洞并非完全“黑”，而是会缓慢蒸发。同时，本书将着重讨论黑洞信息悖论——信息是否真的在黑洞的蒸发过程中被永久抹去？这一悬而未决的问题是当前理论物理学面临的最大挑战之一。 2.3 膨胀的宇宙与暗物质的幽灵 我们将时间线拉至宇宙的开端——大爆炸理论。本篇解释了哈勃定律如何揭示宇宙的加速膨胀，以及宇宙微波背景辐射（CMB）作为“创世余晖”的关键证据。随后，我们转向当代宇宙学的核心谜团：暗物质和暗能量。本书将审视旋转曲线、引力透镜等观测数据，说明为何我们认为宇宙中绝大部分的物质和能量是“看不见”的。我们对比了WIMPs（弱相互作用重粒子）等主流暗物质候选者，并讨论了暗能量驱动的宇宙加速膨胀对未来命运的深远影响。 第三部：未竟的统一与未来的疆域 最后一部分，我们将目光投向理论物理学最雄心勃勃的目标——寻找一个能统一所有自然基本作用力的终极理论。 3.1 寻找“万有理论”：弦论与圈量子引力的交锋 本章讨论了物理学家为调和量子力学与广义相对论所做的努力。我们将介绍弦论（String Theory）的核心思想，即基本粒子并非点状，而是微小的振动弦，以及其要求额外空间维度的必然性。同时，我们也将探讨圈量子引力（Loop Quantum Gravity）这一替代路径，它试图在不引入额外维度的情况下，对时空本身进行“量子化”。我们将客观分析这两种前沿理论各自的优势、挑战以及尚未被实验验证的本质。 3.2 复杂系统的涌现：从简单规则到生命形态 本书的结尾，我们将探讨物理学如何与其他科学领域交汇。我们讨论了复杂性科学的兴起，阐释了自组织、耗散结构和混沌理论如何从基本的物理定律中“涌现”出高度有序的现象，例如湍流、生物体的形成和生态系统的动态平衡。这不仅是对物质世界的终极探索，也是对“秩序如何从无序中诞生”这一哲学命题的科学回应。 《寰宇探微》力求提供一个广阔的视野，让读者领略人类认知前沿的壮丽与深邃，理解我们是如何一步步揭开自然界最深层秘密的历程。它是一份对科学探索精神的致敬，邀请每一位求知者加入这场永无止境的追问之旅。

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这本书的封面设计，初看之下，就散发出一种沉静而深邃的气息，那种墨绿色与暗金色的搭配，仿佛不是在推销知识，而是在邀请你进入一个古老而又充满未知的领域。内页的排版非常考究，字体选择带着一种古典的优雅，但在处理复杂的公式和图表时，又展现出极高的现代清晰度，这在很多科普读物中是很难兼顾到的平衡点。我特别欣赏作者在叙述中那种不动声色的力量，他似乎并不急于将所有的奥秘一下子砸到读者面前，而是像一位技艺高超的工匠，精心雕琢着每一个概念的引入。例如，他对时间维度的探讨，不是用晦涩的理论术语堆砌，而是通过一系列巧妙的比喻，将抽象的物理概念具象化，让人在阅读时能够产生强烈的代入感，仿佛自己正站在宇宙的边缘，亲眼目睹那些宏大的物理过程。整本书的阅读体验是流畅且引人入胜的，即便是那些需要反复推敲的段落，其语言的节奏感和逻辑的递进性，也使得困难的理解过程变成了一种智力上的享受。这不仅仅是一本知识的集合，更像是一次精心策划的思维旅程。

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说实话，我对这种宏大叙事体系的科普书往往抱持着一种审慎的态度，总担心内容会流于空泛或者过于偏重某一个分支，导致整体结构的失衡。然而，这本书在构建其知识体系时，展现出的那种近乎建筑学般的严谨令人印象深刻。它并没有将物理学的各个领域孤立地呈现，而是巧妙地编织了一张巨大的网，展示了从最微观的粒子行为到最宏观的宇宙演化之间，那些潜在的、支配一切的统一规律。我尤其欣赏作者在处理理论的“边界”问题时所持有的坦诚态度——他毫不避讳地指出当前科学的局限性，那些尚未被完全解答的谜团，反而激发了读者更深层次的好奇心。这种“已知”与“未知”之间的对话，让这本书的深度远超一般的普及读物。它不是简单地告知“是什么”，而是引导读者去思考“为什么会是这样”，以及“如果不是这样，世界会如何不同”。这种反思性的阅读体验，让我在合上书本之后，依然能在日常生活中，用一种全新的、更具物理学视角的眼光去观察周遭的一切，这才是真正好的科普作品的价值所在。

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这本书的编排风格，我必须称赞其在“密度”上的高超把控。许多科普读物要么为了迎合大众而显得过于稀疏，读起来像是在看一篇长篇的博客；要么就是密度过高，信息量爆炸，让人读完后大脑如同过载的计算机。而这本书则像是一块精心提炼的矿石，每一克都蕴含着极高的价值。它对某些前沿理论的介绍是扎实且富有条理的，没有为了追求时髦而草草提及，而是用相当的篇幅去解释其理论基础的建立过程。例如，对某一特定领域的基础公理的介绍，作者用了好几页的篇幅去铺垫，确保读者在接触到核心概念时，已经建立起牢固的认知框架。这种扎实的教学方法，使得这本书不仅仅是供人“阅读”，更适合被当作一本“参考书”来反复研读。每读完一个小节，我都有强烈的冲动想停下来，去回顾前面的内容，因为我知道，作者在这里埋下的伏笔，很可能在后续的章节中会以更宏大的形式展现出来，这种结构上的前后呼应，体现了作者极强的全局观。

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我通常不会对一本书的装帧设计做过多评价，但这本书在视觉层面的处理，确实提升了阅读的体验，值得单独提出来说一说。它的纸张选择偏向于哑光质感，这对于减少长时间阅读时眼睛的疲劳非常有帮助，而且油墨的附着力极佳，即便是细小的图示和复杂的符号，看起来也锐利分明，没有丝毫的模糊感。更重要的是，插图的设计，它们不是那种为了填充空白而随意添加的卡通式配图，而是完全服务于内容的、高度专业化的视觉辅助工具。很多抽象的物理现象，仅凭文字描述是难以想象的，但书中那些精确绘制的示意图，如特定势场下的粒子运动轨迹、或者空间几何的扭曲表现，都起到了画龙点睛的作用。它们的设计风格统一而克制，保持着科学插图应有的客观性，却又在色彩和布局上展现出一种艺术美感。这种对细节的极致追求，让整本书散发出一种匠人精神的气息，让人在阅读时，能够感受到创作者对物理世界的热爱和敬畏。

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我通常阅读科普读物是为了放松心情，寻求一种智力上的刺激，但很少有哪本书能像它这样，让我在享受知识带来的愉悦感的同时，感受到一种近乎哲学的震撼。它的文字功底极强，那种语感是经过千锤百炼的，没有丝毫的冗余，每一个词语似乎都被放置在最精确的位置上。在描述那些涉及能量、引力或量子纠缠的核心概念时，作者的笔触显得异常精准，既不失科学的精确性，又避免了陷入纯粹的数学公式泥潭。特别是书中关于“对称性破缺”的章节，作者没有用枯燥的定义去解释，而是采用了类比于艺术创作和音乐结构的叙事方式，将一个复杂的物理现象描绘得既美丽又易于理解。这种跨学科的联通能力，体现了作者非凡的学养和洞察力。读完之后，我感觉自己的思维方式似乎也被微妙地重塑了，不再满足于事物的表面现象，而是本能地去探究其背后的基本法则和结构，这是一种非常难得的收获。

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