电磁场与电磁波理论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京邮电大学出版社

作者:曹伟

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:1999-1

价格:29.0

装帧:平装

isbn号码:9787563503506

丛书系列:

图书标签:

• 电磁场
• 电磁波
• 理论物理
• 电磁学
• 高等教育
• 理工科
• 物理学
• 电动力学
• 本科教材
• 大学物理

鸿蒙初开：探寻宇宙的结构与演化 一、导言：世界之源的叩问 自古以来，人类对自身所处宇宙的起源与结构便怀有无尽的好奇与敬畏。我们脚下的土地、头顶的星空、以及驱动万物运转的根本力量，共同构筑了一个宏大而精妙的体系。本书《鸿蒙初开：探寻宇宙的结构与演化》并非专注于单一物理现象的细微描摹，而是致力于为读者构建一幅涵盖时空、物质、能量及其相互作用的宏观画卷。我们试图以一种兼具严谨性与人文关怀的笔触，带领读者穿越数十亿年的光阴，从宇宙大爆炸的奇点，直至星系的形成与生命的可能性。 本书的核心关注点在于宇宙学的基本理论框架、基本粒子的性质、引力的本质，以及生命如何在复杂的物理环境下萌芽和演化。我们相信，理解我们“如何”存在，是探索“为何”存在的前提。 二、第一篇：时空的边界与尺度——宇宙学基础 本篇将深入探讨现代宇宙学建立的基石。我们首先会审视爱因斯坦的广义相对论，它作为描述引力、时空几何的现代理论，如何取代了牛顿的绝对时空观。 1. 广义相对论的几何精髓： 重点阐述黎曼几何在描述时空弯曲中的作用，而非仅仅停留于场方程的数学形式。我们将探讨测地线（Geodesics）如何定义物质的运动轨迹，并引出黑洞这一时空极端结构。 2. 宇宙模型的构建： 讨论弗里德曼方程组，这是描述均匀、各向同性宇宙动力学的核心。我们将详细解析“大爆炸”理论的证据链：宇宙微波背景辐射（CMB）的发现与意义、星系红移与哈勃定律，以及轻元素（氢、氦）的丰度预测。这些观测数据如何共同指向一个动态演化的宇宙。 3. 暗物质与暗能量的谜团： 宇宙的可见物质仅占总质能的约5%。本章将详细剖析需要引入暗物质来解释星系旋转曲线和星系团的引力约束，以及引入暗能量来解释宇宙加速膨胀的观测事实。我们将梳理当前主流的候选理论，如弱相互作用大质量粒子（WIMPs）和修改引力理论。 三、第二篇：万物的基石——粒子物理与标准模型之外 宇宙的演化史，本质上是物质从极高能态向低能态退化，形成不同结构的历史。本篇将聚焦于构成物质和传递相互作用的基本粒子。 1. 量子场论的视角： 我们将超越简单的量子力学图像，从量子场论的角度理解粒子是场的激发态。探讨费米子（物质粒子）和玻色子（力载体）的基本区别与分类。 2. 标准模型的成就与局限： 详细介绍夸克（上、下、奇、魅、顶、底）和轻子（电子、μ子、τ子及其对应中微子）的结构，以及强核力（胶子）、弱核力（W/Z玻色子）和电磁力（光子）的规范场描述。重点分析希格斯机制如何赋予粒子质量。 3. 超越标准模型的前沿探索： 鉴于标准模型无法解释引力、暗物质、中微子质量等问题，本章将简要介绍超对称理论（SUSY）的基本概念，以及弦理论作为统一所有基本力的可能框架，尽管这些仍停留在理论探索阶段。 四、第三篇：星辰的熔炉与生命的摇篮——结构形成与化学演化 从夸克时代到星系时代，引力成为塑造宏观结构的主导力量。本篇将连接微观粒子物理与宏观天体物理。 1. 恒星的诞生与死亡： 探讨分子云的引力坍缩、原恒星的形成过程。深入解析恒星内部的核聚变反应——从质子-质子链到碳氮氧（CNO）循环，这是重元素（碳、氧、铁等）的唯一自然来源。重点阐述超新星爆发在元素在宇宙中播撒中的关键作用。 2. 星系的形成与演化： 考察暗物质晕如何提供引力“骨架”，促使气体和恒星聚集形成星系。讨论星系分类（螺旋星系、椭圆星系）及其相互作用（星系并合）对宇宙结构的影响。特别是银河系和仙女座星系的未来命运。 3. 生命化学的基础： 结合宇宙化学，分析在恒星死亡后，新一代恒星周围形成的星际尘埃和原行星盘中，如何通过复杂的光化学和表面催化反应，合成出构成生命的基本有机分子（如氨基酸、核苷酸前体）。探讨宜居带的概念，及其对系外行星探索的指导意义。 五、结语：未尽的探索之路 本书的终极目标是提供一个连贯的叙事：从一个极热、极密的奇点，如何通过物理定律的冷凝与作用，演化出我们今天所见的，复杂到足以自我观测的宇宙。我们探讨了时间、空间、物质、能量在不同尺度上的表现形式。 宇宙的探索远未结束，暗物质的本质、暗能量驱动的加速膨胀的最终命运、量子引力理论的建立，以及地外生命是否存在，都是悬在我们面前的宏伟课题。本书提供的知识体系，旨在为有志于投身于这些前沿探索的读者，奠定坚实而广阔的理论基础，激发他们对“我们是谁，我们从哪里来”的终极追问。阅读此书，便是踏上了一条仰望星空、洞察万物本源的求索之旅。

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