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出版者:

作者:佟士凡 编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787538719017

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探寻科学的深邃与广袤：一本关于现代物理与宇宙学的导读 书籍名称： 维度之间：从量子纠缠到宇宙膨胀的奇妙旅程 作者： [此处可虚拟一位资深科普作家或物理学家的名字] 出版社： 启明文创 / 蓝鲸科学出版 --- 简介：拨开迷雾，触摸真实的边界 我们生活的世界，远比日常经验所能揭示的更为奇异和深刻。从物质最微小的基本粒子，到横跨数十亿光年的宏大结构，物理学与宇宙学正以前所未有的速度拓展着人类认知的疆界。《维度之间》并非一本教科书，而是一次精心编排的思维漫步，旨在带领对自然奥秘怀有好奇心的读者，深入当代科学研究的前沿地带，理解那些构成我们现实的底层逻辑。 本书将科学的复杂概念，转化为可触摸、可理解的叙事结构，摒弃了繁复的数学推导，转而聚焦于思想的演变、实验的精妙，以及理论背后的哲学意义。我们试图回答的，是那些最根本的问题：时间究竟是什么？空间是否真的可以弯曲？我们所见的宇宙，是否只是更大的现实图景中的一角？ 第一部：微观世界的颠覆——量子之舞 现代物理学的基石——量子力学，彻底颠覆了我们对确定性和实在性的传统认知。本部分将从量子理论的诞生讲起，深入剖析那些听起来如同科幻小说的核心概念。 1. 概率的统治与波粒二象性： 探讨普朗克常数的意义，理解为何电子既是粒子，又是弥散的概率波。我们将详细回顾双缝干涉实验的精妙，分析“观察者效应”对物理实在构成的根本性挑战。我们不会止步于概念的罗列，而是深入探讨，当我们放弃“确定性”后，物理学的“实在性”究竟意味着什么。 2. 叠加态与测量的悖论： 深入阐述薛定谔的猫这一著名的思想实验，探究量子叠加态的奇特性质——一个物体如何同时处于多种可能状态。随后，我们将梳理哥本哈根诠释、多世界诠释等主流解释的异同，引导读者思考：测量行为，是否是“世界”得以确立的关键？ 3. 幽灵般的超距作用：爱因斯坦与贝尔不等式： 量子纠缠是本世纪最令人着迷的现象之一。本章将细致描绘爱因斯坦、波多尔斯基和罗森（EPR）提出的思想挑战，以及随后约翰·贝尔提出的实验判据。通过解读近年来一系列决定性的实验结果，我们将见证“局域实在论”是如何在微观层面上被彻底证伪的，以及纠缠态对未来量子计算和量子信息学的深远影响。 第二部：时空织锦的结构——相对论的宏伟蓝图 从微观的随机性转向宏观的确定性，我们进入爱因斯坦构建的时空几何世界。本书将以清晰的逻辑，展现相对论如何重塑了我们对速度、质量和引力的理解。 1. 狭义相对论的简洁与震撼： 追溯光速不变原理的提出，解释洛伦兹变换如何自然地导出时间膨胀和长度收缩。我们将运用日常类比，直观展示伽利略变换在高速世界中的失效，并探讨质能方程 $E=mc^2$ 在核物理和粒子加速器中的实际意义，理解质量与能量的本质同一性。 2. 引力的新面貌：广义相对论的几何革命： 广义相对论的核心在于将引力视为时空的弯曲，而非牛顿所描述的“力”。本章将详细解析等效原理，解释重力如何与加速度相联系。我们将深入探讨时空弯曲的直观图像（如蹦床模型），并分析引力透镜效应、水星近日点进动等现象如何确凿无疑地验证了爱因斯坦的预言。 3. 极端时空：黑洞的边缘与信息之谜： 黑洞是广义相对论最引人注目的预测。我们将构造一个清晰的图像，解释事件视界、史瓦西半径的含义。随后，本书将聚焦于现代物理学的尖端难题——霍金辐射的理论基础，以及黑洞信息悖论的最新进展，探讨信息在宇宙中最极端的命运。 第三部：宇宙的演化史诗——从奇点到暗能量 本部分将视角拉伸至宇宙学的尺度，探究我们的家园——宇宙的起源、演化和最终命运。 1. 膨胀的宇宙与大爆炸的证据： 追溯哈勃的发现，理解星系退行的规律。我们将详细梳理宇宙微波背景辐射（CMB）的发现过程，将其视为大爆炸的“婴儿照片”，解释其温度涨落如何为早期宇宙的模型提供了关键约束。 2. 不可见的驱动力：暗物质与暗能量： 现代宇宙学面临两大核心谜团。我们将分析星系旋转曲线和引力透镜效应如何揭示了宇宙中超过95%的物质和能量是“暗”的。我们将区分暗物质（提供额外引力）和暗能量（加速宇宙膨胀）的不同性质与探测困境，并讨论WIMP、轴子等可能的候选粒子。 3. 暴胀理论与多重宇宙的猜想： 暴胀理论如何解决了大爆炸模型的视界问题和平坦性问题？本章将介绍暴胀机制的简洁优雅。最后，我们将审慎地探讨由此延伸出的多重宇宙（Multiverse）概念，分析它们在理论框架中的必要性，以及如何（或为何不能）在观测上进行检验。 结语：未竟的探索与科学的谦逊 《维度之间》的终点，并非知识的穷尽，而是对科学精神的致敬。我们将总结当前物理学面临的重大挑战，例如量子引力理论的缺失（弦论与圈量子引力之争），以及如何统一描述支配宏观世界的广义相对论和支配微观世界的量子场论。 本书旨在培养一种科学的批判性思维——认识到我们当前的知识体系虽然强大，却仍是暂时的、可修正的模型。它呼吁读者以开放的心态面对未知，理解科学的本质在于永无止境的、脚踏实地的求真过程。 适合读者： 对现代物理学、宇宙学有浓厚兴趣，希望在不深陷复杂数学的前提下，理解当代科学前沿思想的爱好者、非专业理工科背景的大学生，以及对世界本源思考的普通读者。通过本书，您将获得一套全新的视角，去审视我们所栖居的时空与物质的深层结构。

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