QED:光和物质的奇异性

QED:光和物质的奇异性 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:商务印书馆
作者:[美] 理查德·费曼
出品人:
页数:171
译者:张钟静
出版时间:1994
价格:8.20
装帧:平装
isbn号码:9787100015363
丛书系列:商务新知译丛
图书标签:
  • 物理
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  • 粒子物理
  • 标准模型
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具体描述

商务新知译丛

根据费曼在UCLA主持的量子电动力学(quantum electro-dynamics)讲座时的记录整理而成。包括:

1. 引言 -- 1

2. 光子: 光的粒子 -- 39

3. 电子和它们的相互作用 -- 85

4. 松散的结尾 -- 139

本讲座对理解费曼发展的量子力学路径积分方法有帮助.

穿梭迷雾:探索物质世界的奥秘与边界 引言:一个关于“存在”的永恒追问 自古以来,人类便未曾停止过对物质世界本质的探究。我们触碰到的每一件物体,呼吸的每一口空气,乃至我们自身的存在,都建立在一个宏大而又精密的结构之上。然而,当我们试图深入到物质的最底层——原子、粒子,以及支配它们行为的法则时,熟悉的直觉往往会崩塌。这个领域充满了反直觉的现象、概率性的决定,以及观测者与被观测物之间纠缠不清的关系。 本书将带您进入一个超越日常经验的领域,一个由量子力学、相对论的边缘概念共同勾勒出的奇景之地。这不是一本教科书,而是一次邀请,邀请读者抛开对宏观世界的固有认知,以一种全新的、充满敬畏的眼光,审视构成宇宙的基本要素。我们将着重探讨的,是如何通过精妙的实验设计与深刻的理论构建,揭示物质结构中隐藏的对称性、相互作用的媒介,以及时空结构对物质行为的根本性制约。 --- 第一部分:结构与不可分割的基石 本部分致力于解构我们通常视为“坚实”的物质,将其还原为最基本的单元及其相互联系的模式。我们将摒弃过于简化或学院派的术语堆砌,专注于概念的清晰阐述和历史脉络的梳理。 1. 粒子图谱的重绘:从道尔顿到标准模型 物质并非无限可分。历史上的哲学家与科学家们经历了漫长的论战,最终确立了原子的概念。但原子本身并非终点。我们将追溯科学家们如何利用阴极射线管、放射性衰变等早期工具,一步步揭示原子内部的结构:带负电荷的电子、带正电荷的原子核,以及原子核内部更深层次的构成。 标准模型是当前对基本粒子及其相互作用最成功的描述框架。我们将细致描绘这个框架下的“演员阵容”:六种夸克和六种轻子(如电子、中微子),它们如何通过三种基本力(强核力、弱核力、电磁力)相互作用。尤其值得注意的是,这些粒子的“质量”本身并非固有属性,而是与一个更深层次的场——希格斯场——的耦合强度所决定的。我们将探讨粒子如何“穿行”于这个无处不在的场,从而获得惯性质量的过程,这标志着对质量起源理解的重大飞跃。 2. 场论的胜利:相互作用的媒介 在现代物理学中,“力”的概念已经让位于“场”和“规范对称性”。力的传递不再是瞬时动作,而是通过交换特定的规范玻色子来实现的。电磁力由光子携带,强核力由胶子携带,弱核力由W和Z玻色子携带。 本书将深入解析,为何粒子之间的相互作用必须遵循特定的数学对称性(如$SU(3) imes SU(2) imes U(1)$)。这种对称性不仅仅是一种数学上的美学偏好,更是自然界基本法则的体现。胶子如何将夸克紧密地束缚在一起(渐进自由),以及在极端条件下(如重离子对撞)夸克-胶子等离子体的形成,都将作为理解强相互作用复杂性的关键案例进行剖析。 --- 第二部分:时空的弯曲与物质的命运 如果说粒子物理学关注的是“是什么”,那么相对论则关注“在哪里”以及“何时”发生。本部分将探讨时空结构如何被物质和能量所塑形,以及这种塑形如何反过来决定物质的运动轨迹。 3. 惯性与引力的统一视角 爱因斯坦的广义相对论彻底颠覆了牛顿的绝对时空观。我们将探讨“等效原理”——引力与加速度的不可区分性——如何成为构建引力理论的基石。物质告诉时空如何弯曲,弯曲的时空告诉物质如何运动。 本书不会侧重于繁复的张量微积分,而是聚焦于这些弯曲时空带来的宏观效应:引力透镜现象(光线在星系团附近弯曲的观测证据)、引力时间延迟,以及水星近日点的精确进动。我们将解释,引力并非一种“力”,而是物质存在于弯曲几何结构中的必然表现。 4. 黑洞的边缘:时空逻辑的极限 黑洞是广义相对论预言的最极端结构。它们是物质密度达到无穷大,时空曲率达到无限的区域。我们将探讨事件视界的概念——一个单向的边界,一旦跨越便无法返回。 更引人入胜的是围绕黑洞的理论冲突:信息悖论。量子力学坚持信息不可丢失,但黑洞似乎通过霍金辐射蒸发,并将信息带入虚无。本书将梳理当前理论试图调和这一矛盾的尝试,包括防火墙理论、信息在视界处的编码等前沿猜想,展示物理学在引力与量子理论交汇处的深刻困境与突破口。 --- 第三部分:世界的概率性与不确定性 量子力学是现代物理学的核心,它挑战了我们对实在性的基本理解。本部分将聚焦于那些最令人困惑但却经过最严格验证的现象。 5. 量子的怪异性:叠加态与波函数坍缩 微观粒子(如电子)的行为与日常物体截然不同。在被观测之前,粒子可以同时处于多种可能状态的叠加态中,这由其波函数所描述。测量行为如何导致波函数“坍缩”到某一确定的本征态,是量子力学中最具哲学意味的问题。 本书将详细介绍双缝实验的精妙之处,展示单个粒子如何表现出波动性,以及“量子擦除”实验如何进一步深化了对“观测”这一行为的理解。我们将审视哥本哈根诠释、多世界诠释等主流观点,探究“实在性”在微观层面的真正含义。 6. 纠缠:超越时空的连接 量子纠缠被爱因斯坦称为“幽灵般的超距作用”。当两个或多个粒子处于纠缠态时,无论它们相距多远,对其中一个粒子的测量会瞬间影响另一个粒子的状态。这似乎暗示了一种超越光速的信息传递,但这并非真实情况。 我们将剖析贝尔不等式的实验验证,它有力地排除了局域隐变量理论的可能性,证明了量子世界的非局域性是客观事实。理解纠缠态对于未来量子计算和量子通信技术的发展至关重要,本书将阐明这种看似悖论的连接,如何成为信息处理的新范式。 --- 结语:未竟的探索 我们对物质世界的认知已经取得了惊人的成就,从理解恒星的核聚变到设计出微电子芯片。然而,当我们试图将描述微观世界的量子力学与描述宏观世界的广义相对论统一起来时,理论的桥梁依然脆弱。暗物质和暗能量的存在,暗示着我们所能观测到的宇宙物质仅占总质能的不到5%。 本书的旅程旨在揭示,物理学并非一个封闭的知识体系,而是一个持续演进的探险过程。它要求我们保持谦逊,对自然界展示的结构保持永恒的好奇心。物质世界的奇异性,正是驱动科学不断前进的终极动力。这本书,是对这些奇异性的诚挚探索与记录。

作者简介

目录信息

读后感

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我一直对相对论里,光速作为一种绝对的存在这个观念很着迷,我认为它指向了宇宙的终极秘密:为何所有的space-time都是相对的,而c却是超越时空的存在? 于是《QED—光和物质的奇妙理论》这书的标题一下子就把我抓住了。 基础的量子力学框架描述的是单个粒子如何运动。但要描述...  

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QED的科普读物,并且由QED发明人之一;物理学家中的帅哥Feynman撰写,不可不读,曾经这是唯一一本专门讲QED科普书,现在我不知道还有没有其它的这类书,如果没有,这本书仍然是这个领域的唯一一本。 BTW。网上到处流传其英文版电子书,qiji也有中文版的。 据我所知,Feynman仅...  

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QED,讲述了光子的运动、电子的运动与光子 电子的相互作用。此外,最后一章讲述了QCD。 一开篇以部分反射为例,讲述了光子的运动特性。光以粒子的特性运动,运动规律不再遵循经典力学中,某一时刻位于某一位置的规律;而是以波函数表示的。费曼采用的小箭头运算的方法明晰表达...  

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光不仅有粒子性,还有波动性,因此我们将之称为光子,光代表着她的波动性,子代表着她的粒子性。因此我们可以称之为奇异物质,奇异物质没有质量,没有体积只有动量及相关量。  

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高中數學物理水平就能讀懂的漂亮科普。 而且作者本人的風格也極具魅力。 太棒了,所以沒法說的更多。  

用户评价

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这个书名,《QED:光和物质的奇异性》,瞬间就点燃了我对科学的好奇心。我总是在寻找那些能够让我对习以为常的事物产生全新认识的书籍,而“光”和“物质”这两个词,正是构成我们世界的基本元素。再加上“QED”这个缩写,我立刻联想到量子电动力学,那个描述光与物质相互作用的精确理论。作者是如何在“奇异性”这个词上做文章的呢?这是否意味着书中会揭示那些颠覆我们直觉的量子现象,例如粒子为何会像波一样散开,或者粒子为何能在瞬间“穿越”看似无法逾越的障碍?我希望这本书能够以一种充满启发性的方式,解释光子与电子之间的复杂舞蹈,以及这些微观世界的互动如何最终塑造了我们所观察到的宏观世界的种种特性。我特别期待书中是否会涉及一些著名的量子实验,以及这些实验是如何一步步揭示出“奇异性”的真相。这本书能否成为一本能够点亮我思维火花的科普读物,让我能够以一种更加深刻和欣赏的态度,去理解科学的魅力,以及人类探索宇宙真理的非凡历程?

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《QED:光和物质的奇异性》——这个书名本身就充满了魅力,仿佛在预告着一场关于宇宙最基本奥秘的探险。我一直对物理学的奇妙世界充满向往,尤其是那些能够解释我们周围一切的理论。量子电动力学(QED),作为描述光与物质相互作用的基石,一直让我心生敬畏。书中以“奇异性”来形容这种相互作用,更是激起了我强烈的好奇心。我猜想,这“奇异性”可能指的是量子层面那些反直觉的现象,比如粒子的波粒二象性,或者量子叠加态的存在。我期待这本书能够用引人入胜的故事和清晰的逻辑,为我揭示光子与电子之间那看似复杂却又异常精确的互动方式。作者是如何将这些深奥的理论,用通俗易懂的语言呈现出来的呢?是否会借用一些生动的类比,或者展示一些令人惊叹的实验结果?我渴望通过这本书,能够更深入地理解光与物质的本质,以及隐藏在它们互动背后的那份“奇异”之美,并且从中感受到科学探索的无尽乐趣和人类智慧的伟大。

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这本书的标题,《QED:光和物质的奇异性》,瞬间就勾起了我内心深处对科学的敬畏和好奇。我一直认为,人类对宇宙的探索,就是不断发现“奇异性”的过程。从牛顿发现万有引力,到爱因斯坦提出相对论,再到量子力学的诞生,每一次重大的科学突破,都伴随着对原有认知模式的颠覆,而这种颠覆,在我看来,就是一种“奇异”。这本书是否会像一本指南,带领我走进量子电动力学这个“奇异”的领域?我脑海中浮现出费曼图的优雅,那些看似简单的线条和箭头,却能描绘出粒子之间复杂的相互作用。我希望作者能够用最直观、最富有想象力的方式,来解释光子与电子之间那复杂而又精确的舞蹈。这本书会不会讨论,在量子层面,我们如何理解“概率”和“确定性”的关系?是否会提及那些让物理学家们挠头的“怪异”现象,比如量子隧穿效应,或者真空中的“虚粒子”?我更想知道,作者是如何看待“奇异性”这个词的,它是一种偶然的异常,还是某种更深层次的规律的体现?我期待着这本书能够给我带来一种全新的视角,让我看到隐藏在日常现象背后的,那些令人惊叹的量子“奇异”。

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我总是在寻找那些能够挑战我思维定势,让我重新审视世界观的书籍,而《QED:光和物质的奇异性》似乎正是这样一本。标题中的“QED”,我猜想它指的是量子电动力学,一个我一直以来都觉得既神秘又迷人的物理学分支。光,作为一种既是波又是粒子的奇特存在,它与物质的每一次碰撞、每一次相互作用,都充满了未知的可能性。作者是如何将这些复杂的量子过程,用“奇异性”这个词来概括的呢?是那些反直觉的量子叠加态?还是那种看似不可思议的粒子纠缠?我特别想知道,书中是否会涉及到那些如同魔术般的量子现象,比如延迟选择实验,或者在量子层面上,我们如何理解“因果关系”的微妙变化。我对“光和物质”的互动方式一直很好奇,例如,为什么特定的光能够激发物质发出特定颜色的光?为什么某些物质在特定的光照下会表现出导电性?这些都是日常生活中能观察到的现象,但其背后的量子机制却是如此深奥。我希望这本书能以一种清晰易懂的方式,将这些深奥的理论阐释清楚,并且通过生动的例子,让我这个非专业读者也能领略到量子世界那令人着迷的“奇异性”,并且真正体会到其中蕴含的科学之美。

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《QED:光和物质的奇异性》——这个书名自带一种引人遐想的光环。我一直对那些能够将复杂科学概念变得生动有趣的科普书籍情有独钟,而这个书名恰恰满足了我对深度与趣味的双重期待。光,这个我们每天都能见到,却又无比神秘的粒子,以及构成万物的物质,它们之间的相互作用,是物理学中最基本也最迷人的课题之一。QED,即量子电动力学,更是其中最为精确的理论。我最想知道的是,作者是如何通过“奇异性”这个词来概括和引导读者理解QED的。这是否意味着书中会详细阐述那些颠覆我们日常直觉的量子现象,比如光子的发射与吸收,电子的散射,甚至是如何理解粒子在真空中“凭空”产生又消失的?我期待这本书能够以一种充满智慧和幽默感的方式,将这些深奥的理论转化为易于理解的知识,并且让我能够感受到科学家们在探索这些“奇异”现象时所付出的努力和获得的喜悦。它能否点亮我对微观世界的认知,让我看到隐藏在平凡之下的非凡之处?

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《QED:光和物质的奇异性》,这个标题本身就具备了一种引人入胜的魔力。它承诺着一场关于我们所处宇宙最基本组成部分——光与物质——的深刻探索,并且暗示着在这个过程中,我们将遇到那些超越常规理解的“奇异”之处。我一直对量子力学的世界充满了敬畏,那是一个与我们日常经验截然不同的领域,充满了概率、不确定性和奇特的相互作用。这本书是否会深入浅出地解释量子电动力学(QED)这个描述光与物质之间相互作用的精密理论?我特别好奇,作者是如何将“奇异性”这个词融入到对QED的解读中的。这是否意味着书中会讨论那些反直觉的量子现象,比如“虚粒子”的产生与湮灭,或者光子与电子在相互作用过程中出现的各种“意想不到”的转折?我期待着这本书能像一位睿智的向导,带领我穿越量子世界的迷宫,让我能够理解那些看似“奇异”的现象背后,其实隐藏着深邃而又优雅的物理定律。它能否让我以一种全新的方式,去审视我们习以为常的光与物质,并从中发现科学的惊人美丽?

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这个书名,太有画面感了!《QED:光和物质的奇异性》,光是这两个词的组合,就让我觉得充满了科幻般的想象。我一直对量子世界充满了好奇,那里的一切似乎都与我们宏观世界的经验格格不入,充满了“奇异”。这本书是否会像一部科幻小说一样,带我进入一个充满奇幻色彩的微观宇宙?我期待着书中能够详细介绍量子电动力学(QED)的精髓,以及它是如何精确地描述光与物质之间的相互作用的。我特别想知道,作者是如何理解和阐释“奇异性”这个概念的,是因为量子世界的概率性?还是因为那些反常识的量子现象,比如量子叠加和量子纠缠?这本书会不会像一个引人入胜的侦探故事,一步步揭示出光与物质在微观层面上的秘密?我希望作者能够用通俗易懂的语言,配以精美的插图,将那些复杂的数学公式和理论转化为我能够理解的科学故事。我渴望能够通过这本书,感受到科学探索的乐趣,以及人类在理解宇宙奥秘的过程中所展现出的智慧和创造力,那种在未知领域中不断突破的“奇异”之旅。

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这个书名,《QED:光和物质的奇异性》,就像一颗闪耀的宝石,瞬间吸引了我的注意力。我一直对“光”和“物质”这两个概念的终极奥秘充满了好奇,尤其是在量子领域,它们是如何以一种我们难以想象的方式相互作用的。QED,这个缩写本身就代表着物理学中最成功、最精确的理论之一,它描述了光子与带电粒子(主要是电子)之间的相互作用。而“奇异性”,这个词更是为这本书增添了一层神秘的面纱。我迫不及待地想知道,作者是如何来解读这种“奇异性”的。是因为量子电动力学中的某些计算方法,例如重整化,本身就带着某种“奇异”的色彩?还是因为QED所预言的现象,比如反物质湮灭,或者真空极化,都显得如此不可思议?我希望这本书能够像一位耐心的导师,带领我一步步走进这个奇妙的量子世界,让我能够理解那些精妙的理论,并且感受到科学探索的乐趣。它能否让我以一种全新的视角,去理解我们所处的世界,并且从中发现科学的无限魅力?

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《QED:光和物质的奇异性》这个名字,就像一个引力场,将我的目光牢牢吸引。我一直觉得,物理学最迷人的地方,就在于那些我们看似习以为常的现象背后,隐藏着多么不可思议的原理。比如光,它是如此普遍,却又如此难以捉摸。而物质,更是构成我们世界的基础。当这两者在量子层面发生碰撞时,会产生怎样的“奇异性”?我脑海中浮现出各种经典的实验,比如双缝实验,光子通过两条缝隙时展现出的波动和粒子双重性,那简直就是“奇异”的代名词。我希望这本书能够深入探讨,光子是如何与电子、质子等粒子相互作用的,这些作用是如何决定了物质的性质,比如颜色、导电性、甚至是化学反应。我尤其好奇,书中是否会涉及到量子光学的一些前沿进展,例如量子纠缠在通信和计算中的应用,或者光与物质相互作用产生的非线性光学效应。对我而言,理解这些“奇异性”,不仅仅是为了满足求知欲,更是为了能够更好地理解我们所处的世界,以及人类在探索未知领域中所展现出的智慧和勇气。

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哇,这本书的标题就足够吸引人了!“QED:光和物质的奇异性”——单是这几个字,就让我对书中的内容充满了好奇和期待。我脑海中立刻浮现出各种奇妙的画面:闪耀着微光的粒子在宇宙中穿梭,光线如同有生命般地与物质发生着不可思议的互动。我迫不及待地想知道,作者是如何将如此深奥的量子电动力学概念,用“奇异性”这个词来描绘的。这是否意味着在量子层面,我们所熟知的物理规律会以一种完全出乎意料的方式展现?或者,作者将要揭示的是那些在宏观世界里难以理解,但在微观世界里却显得理所当然的“奇迹”?我对于“光”和“物质”这两个最基本也是最普遍的存在,在量子领域交织出的复杂关系充满了探索的欲望。这本书会不会就像一把钥匙,为我打开一个全新的、令人惊叹的科学视角,让我能够以一种全新的方式去理解我们所处的世界?我尤其好奇,作者是如何处理“奇异性”这个词的,是用来形容那些不遵循经典物理预期的现象,还是暗示了某种超越我们当前认知边界的未知?这本书的封面设计也给我留下了深刻的印象,它似乎暗示着一种神秘而又极具吸引力的科学探索之旅,让我跃跃欲试,渴望沉浸其中,去揭开那层层叠叠的科学面纱。

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第一讲注释:在牛顿那个时候,人们对理论带来的困难只做简单的处理,掩饰过去(费曼自豪地认为现在不是这样)

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易读

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比较会讲课

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在新西兰的讲座视频http://www.tudou.com/plcover/OdPssqgq9gU/ 生肉

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