经典场论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:科学出版社

作者:张启仁

出品人:

页数:359 页

译者:

出版时间:2003-2

价格:45.0

装帧:平装

isbn号码:9787030105578

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 场论
• 经典场论5
• 经典场论
• physics
• library
• 物理学
• 场论
• 经典力学
• 电磁学
• 量子场论
• 相对论
• 高等教育
• 理论物理
• 学术著作
• 物理学教材

书籍简介：《空间几何的奥秘：从欧几里得到黎曼的演进》 第一部分：欧几里得的几何宇宙与古典张量的奠基 本书深入剖析了人类对空间认知的历史演进，聚焦于欧几里得几何体系的构建及其在物理学早期描述中的核心地位。我们首先回顾了《几何原本》的公理化方法，探讨了五条公设如何构筑了一个完美、平直且直观可感的空间模型。重点分析了平行公设的不可动摇性在古典物理学，特别是牛顿力学和笛卡尔坐标系中的体现。 随后，我们将视角转向张量概念的萌芽。虽然张量分析的成熟要晚于欧几里得体系，但其基础——线性和多线性映射——早已蕴含在早期刚体运动和弹性理论的描述之中。本章详细阐述了如何通过坐标变换（旋转、平移）来确定哪些物理量具有“矢量”或“张量”的属性，以此区别于标量（如质量、时间）。我们将考察柯西应力张量在材料力学中的早期应用，展示如何用一个二阶对称张量来描述物体内部复杂的多向受力状态，这为理解更高维度的物理描述奠定了直观基础。 第二部分：非欧几里得几何的革命与微分几何的兴起 十九世纪，高斯、罗巴切夫斯基和黎曼的开创性工作彻底打破了欧几里得空间的绝对统治地位。本书的第二部分致力于解读非欧几里得几何的诞生及其对物理学思维模式的颠覆。我们详细梳理了罗巴切夫斯基对平行公设的质疑，并展示了双曲几何的内在逻辑一致性。 核心章节聚焦于黎曼几何。我们详尽解析了黎曼几何的基本构件：流形（Manifold）的概念，即局部具有欧几里得结构但整体拓扑结构可能复杂的空间。在此基础上，我们引入了度量张量（Metric Tensor，$g_{mu u}$），这是黎曼几何的灵魂。度量张量不再是简单的坐标变换，而是空间内在几何性质的编码器。它允许我们在弯曲空间中定义距离、角度和测地线（Geodesics，即弯曲空间中的“直线”）。我们将通过著名的“高斯绝妙定理”来理解曲率的内在性，即曲率可以通过观察物体自身（如曲面）的几何性质来确定，而无需参考外部嵌入空间。这标志着从描述“物体在空间中如何运动”到“空间本身具有几何结构”的范式转变。 第三部分：张量分析的完善与张量场的数学工具 在确立了弯曲空间的概念后，我们需要一套强大的数学工具来描述这些空间上的物理量。本部分深入探讨了微分几何中发展出的张量分析的完整框架。 我们详细解释了协变导数（Covariant Derivative）的必要性。在平直空间中，我们使用普通偏导数来计算变化率，因为基矢是常数。但在弯曲流形上，坐标系的基矢本身会随着位置变化，因此必须引入克里斯托费尔符号（Christoffel Symbols）来校正这种基矢的变化，从而得到真正的“几何变化率”。我们将推导出协变导数的具体形式，并阐明为什么只有“协变矢量”才能在坐标变换下保持其物理意义的完整性。 此外，本书还系统梳理了张量场的代数和分析运算，包括张量场的缩并（Contraction）、黎曼曲率张量（Riemann Curvature Tensor，$R^{ ho}_{sigmamu u}$）的构造、里奇张量（Ricci Tensor）的定义及其与度量张量的关系。我们强调，这些高阶张量是描述空间内在扭曲程度的纯粹几何量，不依赖于任何特定的坐标系选择。 第四部分：从经典场到几何化的物理学描述 本书的最后部分旨在展示这些纯粹的几何工具如何成为描述物理实在的通用语言。我们探讨了如何将物理场视为定义在某个时空流形上的张量场。 例如，我们分析了牛顿引力理论在几何视域下的解读，虽然它是在平直空间中描述的，但它为后续的理论奠定了基础。更重要的是，我们将讨论如何在非欧几里得背景下建立守恒定律——散度算符（Divergence Operator）的推广，即在弯曲空间中使用协变散度来表达守恒律的本质。 我们还将简要介绍如何利用黎曼几何的概念来构建更复杂的理论框架，这些框架本质上是“场”的几何化尝试，其中物质或能量（以能动量张量描述）决定了时空的几何结构（度量张量），而时空的几何结构则反过来决定了物质的运动轨迹（测地线）。 总结： 《空间几何的奥秘》旨在为读者提供一个严谨而深刻的数学框架，理解空间和几何如何从一种被动的背景，演变为物理定律本身的核心描述语言。全书侧重于欧几里得、黎曼几何的基本概念、度量张量的核心作用，以及微分几何中用于处理弯曲空间变化的数学工具，例如克里斯托费尔符号和协变导数，是理解几何化物理理论的必要知识储备。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

翻阅这本书的体验，更像是在进行一场漫长而寂寞的哲学思辨。它不像那些流行的科普读物那样，用生动的比喻和引人入胜的故事来包装那些冰冷的数学公式。恰恰相反，它将这些公式置于最显眼的位置，让它们成为叙事的主角。我尤其欣赏作者在处理对称性与守恒律之间的关系时所展现出的那种近乎偏执的严谨性。他似乎在用最简洁的语言，去捕捉宇宙中最本质的结构。阅读过程中，我常常需要停下来，放下笔，走到窗边，看着天空或者街道上的行人，试图将书本上抽象的张量和算符，与现实世界中可见的现象建立起某种隐秘的联系。这种努力既是挑战，也是乐趣所在。这本书迫使你思考的，不仅仅是“如何计算”，更是“为什么是这样”。它要求你对物理图像有深刻的洞察力，否则，那些复杂的积分和微分散场方程就会变成一串毫无意义的符号。它对读者的耐心提出了极高的要求，但回报也是巨大的——一种近乎“顿悟”的满足感，当你终于能用更底层的语言去重新审视你所学过的所有物理知识时。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的最深刻体验，是一种对“统一性”的追求。它不像某些教材会按照不同的物理现象（比如电磁学、引力）来划分章节，而是从一开始就试图用一套统一的数学语言来描述所有场论的共同结构。这种方法的优缺点都非常明显。优点在于，一旦你掌握了这套语言，就可以像使用万能钥匙一样去开启不同的物理领域的大门，视野变得异常开阔。缺点则在于，初期学习的曲线异常陡峭。书中对拉格朗日密度和作用量的引入，采取了一种非常函数分析驱动的方式，而不是从更直观的经典力学运动方程出发。这使得很多读者在初期阶段，可能对“为什么选择这种数学结构来描述物理”感到困惑。我感觉作者仿佛在说：“这就是世界的底层代码，你只需要学会阅读它。”这种自信和高度概括性，是许多同类书籍所不具备的，但也意味着它对读者的预备知识和抽象思维能力有着极高的要求，让人在阅读时时刻处于一种高度集中的状态，生怕错过一个细微的下标变化，因为一旦跟丢了，后面的推导逻辑可能就会像脱缰的野马一样难以追赶。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我有一种强烈的感受，那就是作者的视角是站在理论物理的前沿阵地上的。他所探讨的概念和工具，明显更偏向于现代粒子物理和宇宙学中正在积极使用的语言。例如，书中对规范场理论的讨论，已经超越了教科书式的介绍，而是深入到了微扰展开之外的更深层次的结构。这种前沿性是其价值所在，它让读者能够接触到最新的理论工具箱。然而，这种深度也带来了一种“时间性”的错位感。对于刚刚接触场论的学生来说，一些更基础、更直观的经典场论的例子和应用，可能没有得到足够的强调。全书的重点似乎更倾向于那些需要用到高阶数学技巧才能处理的问题，而不是稳固初学者对基本概念的理解。因此，我倾向于将这本书定位为“进阶或专业参考书”，而非“入门读物”。它就像一个高精度的显微镜，让你能看到原子内部的精妙构造，但对于宏观事物的基本轮廓，它可能不会花费太多笔墨去描绘。它提供的是一把精密的雕刻刀，而不是一柄全能的斧头。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和字体选择，营造出一种非常古典且严肃的学术氛围。它似乎继承了早期物理学著作的某种遗风，每一个定理的陈述都掷地有声，每一个证明的步骤都层层递进，不容置疑。我特别注意到作者在引述其他先驱工作时所使用的那种克制而精准的措辞，这体现了极高的学术风度和对历史的尊重。然而，这种“纯粹性”也带来了阅读上的障碍。在某些关键的物理图像过渡点，例如从正则量子化转向路径积分表述时，原文的处理显得略为仓促，或者说，它太相信读者能够自行完成跨越。我个人花了相当长的时间，不得不查阅其他辅助材料来填补逻辑上的“跳跃”。这并非批评，而是描述一种客观事实：它更侧重于构建理论体系的内在一致性，而非照亮初学者可能遇到的外部困惑。对于那些热衷于在现有框架内进行深入挖掘的研究者来说，这本书无疑是珍宝；但对于寻求一个清晰、逐步引导的向导的读者，可能会感到有些手足无措，仿佛被直接抛入了一片广阔而未被完全开垦的数学丛林之中，需要自己挥舞工具去开辟道路。

评分☆☆☆☆☆

这本书，初读时总觉得它像是一座用逻辑和数学构建的宏伟殿堂，每一块基石都打磨得异常光滑，但初入者很容易被那些精密繁复的结构所震慑。我至今还记得第一次翻开它时，那种对未知的敬畏感。它没有刻意去迎合初学者的习惯，更像是邀请你直接进入一个已经运行得非常成熟且复杂的系统内部去观察。比如，在描述场激发态的那些章节，作者似乎假定你已经对量子力学和群论有了相当扎实的背景，所以很多推导过程被优雅地省略了，只留下了最终的结论和物理图像。这使得它在深度上无可匹敌，一旦你跟上了作者的思维节奏，那些原本晦涩难懂的概念会突然间变得豁然开朗，你会发现自己能透过那些符号的迷雾，直接触摸到自然界深处的运行规律。然而，对于那些希望从零开始建立起完整知识体系的读者来说，这无疑是一道不低的门槛。它更像是一本给“同道中人”的深度交流手册，而不是一本普适的入门教材。那种感觉，就像是站在一位世界级的棋手面前，看着他落子无悔，虽然佩服其深思熟虑，但自己却难以完全理解每一步背后的千万种可能性。

评分☆☆☆☆☆

太难了

评分☆☆☆☆☆

太难了

评分☆☆☆☆☆

太难了

评分☆☆☆☆☆

太难了

评分☆☆☆☆☆

太难了