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出版者:清华大学出版社

作者:崔霞

出品人:

页数:301

译者:

出版时间:2005-5

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787302108023

丛书系列:

图书标签:

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• 基础知识
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好的，这是一本关于现代物理学前沿探索的图书简介，旨在为具备一定科学素养的读者提供一个深入了解当代物理学核心议题和最新进展的窗口。 --- 现代物理学前沿探索：从量子场论到宇宙学新发现 图书定位与目标读者 本书并非一本传统的物理学教科书，它是一部面向对自然界最深层规律充满好奇心的读者、科研人员、高年级本科生及研究生精心编撰的前沿综述性著作。我们假设读者已经掌握了经典力学、电磁学以及基础的微积分和线性代数知识。本书致力于以严谨而不失生动的笔触，梳理并阐释自20世纪以来，特别是近三十年来，物理学界最引人注目的几个研究领域的核心概念、实验证据和未解之谜。 全书结构严谨，逻辑清晰，旨在搭建一座从成熟理论框架到最尖端研究课题之间的桥梁，帮助读者建立起宏大且连贯的现代物理学图景。 --- 第一部分：量子世界的深化与统一 第一章：量子场论的辉煌与困境 本章从量子力学基础出发，系统回顾量子场论（QFT）的建立历程，重点剖析相对论性量子力学的核心框架，包括狄拉克方程的物理意义及其对电子自旋的解释。随后，深入探讨规范场论（Gauge Theory）的强大威力，详细阐述量子电动力学（QED）如何实现对电磁相互作用的精确描述，以及它在计算高精度物理量（如电子的反常磁矩）中的成功。 然而，本书并未止步于成功。我们将聚焦于QFT面临的内在挑战——重整化。本章将用清晰的数学和物理图像，解释重整化群（Renormalization Group）的概念，它如何揭示物理定律在不同尺度下的依赖性，并讨论那些在标准模型之外，重整化仍然受限的理论尝试（如量子引力）。 第二章：标准模型的胜利与超越 标准模型（Standard Model, SM）是描述除引力外所有基本粒子及其相互作用的最成功的理论。本章将深入解析夸克、轻子、规范玻色子（W、Z、光子、胶子）的粒子谱，并详述希格斯机制如何赋予规范玻色子和费米子质量。重点介绍2012年发现的希格斯玻色子（Higgs Boson）的实验验证过程及其性质测量。 尽管取得了巨大成功，标准模型仍存在明显缺陷。本章的后半部分将专门探讨“新物理”的必要性：中微子质量的来源、电荷宇称（CP）破坏的微小尺度、以及层次结构问题（Hierarchy Problem）。这些问题是引导我们走向更深层理论的直接线索。 第三章：新兴的量子信息物理学 量子信息科学是物理学与计算机科学交叉的前沿阵地。本章将介绍量子纠缠（Entanglement）作为一种核心物理资源，超越了经典信息论的范畴。内容涵盖量子比特（Qubit）、量子门操作、以及贝尔不等式的实验验证。 更进一步，本书将讨论量子退火与量子计算的容错机制。我们还将探讨量子场论在理解拓扑物质（如分数量子霍尔效应）中的应用，以及量子纠错码的物理实现基础。这部分内容旨在展示量子力学不仅是描述微观粒子的工具，更是构建下一代信息处理技术的基石。 --- 第二部分：时空、引力和宇宙的终极奥秘 第四章：广义相对论的现代诠释与检验 本书对爱因斯坦的广义相对论（GR）进行回顾，重点放在其几何化视角——时空的弯曲。我们将详细讨论爱因斯坦场方程的物理意义，并探讨强引力场中的解，例如史瓦西解和克尔解，它们描述了黑洞的结构。 现代天体物理观测为GR提供了无可辩驳的证据。本章将集中分析引力波天文学的崛起。详细介绍LIGO/Virgo/KAGRA探测器的工作原理、探测到的双黑洞并合事件（GW150914）的分析，以及通过引力波信号对黑洞质量和自旋的测量，为我们提供了一个全新的“聆听”宇宙的窗口。 第五章：宇宙学的标准模型与暗物质之谜 本部分聚焦于宇宙学模型。我们将从大爆炸理论（Big Bang Theory）的观测证据（如宇宙微波背景辐射CMB的各项异性、元素丰度）开始，确立$Lambda$CDM模型的框架。重点解析宇宙暴胀理论（Inflation），它如何解决视界问题和磁单极子问题，并自然地产生了CMB中的密度扰动。 然而，宇宙物质构成的绝大部分是未知的。本书将详尽分析暗物质的证据链：从星系旋转曲线、引力透镜效应到宇宙大尺度结构形成。我们考察了WIMP（弱相互作用重粒子）、轴子等主流暗物质候选者，以及探测暗物质的直接（如氙探测器）和间接（如宇宙射线探测）实验方案。 第六章：暗能量与宇宙的最终命运 暗能量是当代物理学最大的谜团之一。本章将分析1998年发现的加速膨胀宇宙的观测证据，并将其量化为宇宙学常数（$Lambda$）。我们将探讨如何通过超新星观测（Ia型）和BAO（声学视界标度）来精确测量暗能量的性质——状态方程参数$w$。 围绕暗能量的理论解释，本书对比了“宇宙学常数问题”（即理论预测与观测值之间惊人的120个数量级的差异）以及替代性理论，如修正引力理论（Modified Gravity）。最后，我们将基于当前的$w$值，推演宇宙在不同情景下的未来命运：热寂、大撕裂或大挤压。 --- 第三部分：超越现有框架的理论构想 第七章：量子引力：弦理论与圈量子引力 要统一相对论和量子力学，必须找到一个成功的量子引力理论。本章将系统介绍两大主流路径。 弦理论（String Theory）部分，将阐述其基本思想——将点状粒子替换为一维的弦，以及理论对更高维空间的需求（卡拉比-丘流形）。我们将概述M理论如何将五种超弦理论统一起来，以及全息原理（AdS/CFT对偶）作为一种强大的理论工具，它在解决强耦合量子场论问题中的潜力。 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）部分，则展示了一种背景独立（Background Independent）的尝试，即在时空本身被量子化的框架内进行量子化。重点解释其对空间和时间的基本“原子”结构（自旋网络和自旋泡沫）的描述。 第八章：额外维度与大统一理论的展望 本章探讨物理学家如何尝试将电磁力、弱核力、强核力与引力统一起来。我们将回顾大统一理论（GUT）的理想，以及超对称性（Supersymmetry, SUSY）如何作为实现GUT和解决层次结构问题的关键。 更具推测性的是额外维度的理论。本书将解析爱德华·威滕提出的布兰妮-戴维斯-沙皮罗（Braneworld）模型，探讨宏观可观测的额外维度（如Randall-Sundrum模型）如何改变引力在短距离的传播规律，并可能为暗物质或暗能量提供新的解释。 --- 结语：未竟的探索之旅 本书的最后将总结当前物理学面临的主要挑战，并展望未来十年内可能出现的突破点，强调理论猜想与实验观测之间持续的、动态的相互作用，激发读者参与到这场人类认知极限的探索中。本书力求做到信息密度高、概念解释深入，是理解21世纪基础物理研究的必备参考。

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作为一名痴迷于图形渲染领域的学习者，我对这本《实时光线追踪与渲染技术》的评价是“野心勃勃且卓有成效”。它没有止步于传统的的基于栅格化的流水线渲染（Rasterization），而是将现代的、基于物理的渲染方法作为核心内容进行了详尽的阐述。我之前总觉得光线追踪是一种计算成本高昂的“离线渲染”技术，但这本书在第四章中关于“加速结构”（如 BVH 树的构建与遍历）的讲解，让我看到了实时光追在硬件支持下成为现实的可能性。作者在讲解蒙特卡洛积分和重要性采样时，非常注重数学背景的铺垫，确保即便是初学者也能理解为什么随机采样比均匀采样能更快地收敛到正确的光照结果。最让我印象深刻的是它对材质模型的处理，特别是次表面散射（SSS）的近似计算方法，它不仅给出了数学公式，还结合了 Shading Language 伪代码，使得理论和实践的距离被大大拉近。这本书的挑战性在于其数学密度，需要读者对线性代数和微积分有扎实的掌握，但对于渴望掌握下一代图形技术核心思想的人来说，这绝对是一份无可替代的圣经级别的参考资料。

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这本《数据结构与算法分析》真是让我醍醐灌顶，尤其是在处理复杂的递归问题时，作者的讲解简直是神来之笔。我之前总是在二叉树的遍历和图论算法上感到力不从心，感觉像是隔着一层毛玻璃看东西，模糊不清。但是这本书的第三章，关于时间复杂度和空间复杂度的精确度量方法，彻底为我拨开云雾。它不是那种空泛地喊“要效率”的书，而是提供了具体的数学工具和严谨的证明，让我明白为什么快速排序在平均情况下表现出色，而冒泡排序在最坏情况下会如此不堪一击。书中的 C 语言实现代码清晰简洁，注释不多不少，恰到好处地支撑了理论模型，而不是喧宾夺主。我特别喜欢它对“摊还分析”的引入，这在解决动态数组扩容这类实际工程问题时，价值无可估量。读完之后，我感觉自己对算法的理解不再停留在“能跑起来”的层面，而是上升到了“为什么这么跑”的哲学高度。要说缺点，也许是对于某些高级的图算法（比如 Steiner Tree）的讨论略显保守，但对于一本打基础的经典教材来说，它的深度和广度已经非常令人满意了。我强烈推荐给所有想从“码农”进化为“工程师”的同行。

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我很少对一本关于操作系统原理的书籍产生如此强烈的共鸣，但这本《深入理解 Linux 内核》（或者类似的经典内核分析著作）确实做到了。它没有停留在教科书那种对进程调度算法的理想化描述上，而是直接扎进了 Linux 内核的实际源码和数据结构之中。我尤其推崇它对内存管理模块的剖析，特别是虚拟内存与物理内存的映射关系，以及伙伴系统（Buddy System）的分配和回收机制。书中的图解清晰地展示了页表结构是如何随着进程的运行而动态变化的，这解决了我长期以来对“地址空间隔离”这个概念的模糊理解。此外，对于中断处理和上下文切换的细致描绘，让我首次真切地感受到了操作系统是如何在纳秒级别上管理硬件资源的。阅读过程中，我频繁地对照着自己的 Ubuntu 系统进行思考，比如当系统调用 `fork()` 时，`copy-on-write` 机制是如何在文件描述符和内存页之间巧妙地进行引用的，而不是进行昂贵的物理拷贝。这本书对细节的执着，要求读者具备一定的 C 语言功底和耐心，但一旦攻克，你对操作系统的敬畏感会油然而生。

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最近在整理实验室资源时，翻阅了这本《计算机网络：自顶向下方法》。坦白说，市面上网络书籍汗牛充栋，大多内容陈旧或者过于偏重协议细节的罗列。但这本书的视角非常独特，它坚持从应用层开始，层层向下剖析网络协议栈，这种设计思路极大地贴合了现代互联网应用开发者的思维习惯。我印象最深的是它对拥塞控制算法的讲解，不再是简单地提及 TCP 的慢启动和竞争窗口，而是通过仿真实验和数据可视化，生动地展示了 Reno、Cubic 乃至 BBR 算法如何在不同的丢包率和延迟环境下进行动态博弈。这种“讲故事”的方式，让原本冷冰冰的传输层协议活了起来。此外，它在讨论链路层时，对 Wireshark 抓包实例的引用非常到位，我直接拿着书里的提示去抓取了自己电脑的流量，亲眼看到了 ARP 广播的实际帧结构，那种“所见即所得”的体验是纯理论学习无法比拟的。对于想要深入理解现代 Web 服务性能瓶颈和网络优化策略的人来说，这本书提供了一个绝佳的、注重实践的理论框架。

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我拿到这本《编译原理导论》的时候，内心是抱着一种“赴刑场”的心态的。毕竟，编译器这玩意儿听起来就和“抽象”、“复杂”、“反人类”画上了等号。然而，这本书的作者显然深谙如何将枯燥的理论变得引人入胜。它没有一上来就抛出复杂的正则文法和上下文无关文法，而是从一个非常直观的例子入手——如何将一个简单的算术表达式转换成中间代码。这种循序渐进的引导方式，让我对词法分析和语法分析的内在联系有了清晰的认识。最让我惊喜的是它对 LL(1) 和 LR(1) 解析器的对比分析，作者用表格和流程图清晰地展示了它们在能力范围和实现复杂度上的权衡。我过去总以为这些是只能在学术论文里看到的“黑魔法”，但这本书硬是把它们拆解成了可以理解的逻辑步骤。特别是它在代码生成阶段讨论的寄存器分配问题，引入了图着色算法，这个环节的精妙设计，让我忍不住拍案叫绝。虽然阅读过程中需要经常回顾前面的定义，但这种“深度思考”的过程，反而让知识点扎得更牢固。它绝对不是一本能让你“翻一遍就懂”的书，但它会让你觉得每一次回头查阅都是一次知识的重新巩固。

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