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出版者:中国大百科全书

作者:刘振贵

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005年8月1日

价格:23.0

装帧:平装

isbn号码:9787500073567

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探索宇宙的奥秘：一部面向未来的物理学导论 书名：《量子纠缠与时空结构：现代物理学的奇思妙想》 作者：李明 博士 (理论物理学家) 出版社：启明文创 --- 内容提要 本书旨在为对基础科学抱有浓厚兴趣的读者，构建一座连接经典物理学与前沿理论的坚实桥梁。我们生活在一个由精确的数学定律和令人惊叹的自然现象所编织的宇宙之中。《量子纠缠与时空结构：现代物理学的奇思妙想》并非一本传统的教科书，它更像是一次深入思想的探险，带领读者穿越20世纪以来的物理学革命浪潮，直面那些最深刻、最反直觉的科学问题。 全书共分为六大部分，层层递进，从我们日常经验中的物理学原理出发，逐步引向那些决定宇宙终极命运的理论框架。我们的目标是让读者理解，现代物理学是如何颠覆了牛顿的世界观，并如何用全新的视角来描绘物质、能量、空间和时间的关系。 --- 第一部分：经典物理的黄昏与黎明 (约250字) 本部分首先回顾了牛顿力学和麦克斯韦电磁学的辉煌成就，它们成功地描述了宏观世界的运动和光现象。然而，在深入研究黑体辐射、光电效应以及迈克尔逊-莫雷实验的结果时，我们发现经典理论的基石开始动摇。 我们将详细分析这些“危机”是如何催生了爱因斯坦的狭义相对论。相对论不仅重新定义了速度的极限——光速，还揭示了时间与空间并非绝对独立的实体，而是交织在一起的“时空”结构。本部分将深入探讨洛伦兹变换的几何意义，以及质量与能量等价原理（$E=mc^2$）在核能和宇宙学中的深远影响。读者将体会到，在高速运动的世界里，直觉是多么容易被欺骗，而数学又是何等精确的向导。 第二部分：量子的怪诞世界——波粒二象性与不确定性 (约300字) 量子力学是现代物理学的核心支柱，其核心思想——能量的量子化——彻底改变了我们对微观世界的认知。本部分将详尽阐述普朗克对黑体辐射的解释，以及光电效应如何确立了光的粒子性。 随后，我们将进入海森堡的“不确定性原理”的核心。我们不再能同时精确测量一个粒子的位置和动量。这种内在的“模糊性”并非测量技术的限制，而是宇宙的基本属性。本书将通过生动的比喻，解释波函数 $Psi$ 的概念及其概率解释，即“薛定谔的猫”的思想实验。我们还将探讨原子能级、电子云的形成，以及量子隧穿效应——一个在经典世界中完全不可能发生的现象，但在半导体技术中却至关重要。本部分旨在培养读者接受不确定性，并欣赏量子世界中概率美学的重要性。 第三部分：量子场论的基石——自旋、对称性与标准模型 (约350字) 当量子力学与狭义相对论结合时，诞生了量子场论（QFT）。这是描述基本粒子及其相互作用的最成功理论框架。本部分将探讨粒子的内在属性——自旋，它并非物理上的旋转，而是量子化的固有角动量。 接着，我们将转向物理学的“百科全书”——粒子物理学标准模型。标准模型将自然界的基本力（电磁力、弱核力和强核力）统一在一个优雅的数学框架内，并成功预言了包括夸克和轻子在内的基本粒子家族。我们将深入解析希格斯机制如何为其他粒子赋予质量，以及规范对称性在维持理论一致性中的关键作用。虽然标准模型并非终极理论，但它对电子、中微子以及夸克性质的描述精度令人叹为观止。本部分将详细介绍那些“看不见”的粒子——胶子、W/Z玻色子——是如何调控物质的基本结构。 第四部分：引力的几何化——广义相对论与弯曲时空 (约300字) 爱因斯坦的广义相对论是关于引力的革命性理论，它将引力解释为物质和能量对时空几何结构的扭曲。本部分将摆脱牛顿的“力”的概念，转而采用爱因斯坦的“测地线”描述。 我们将详细解析爱因斯坦场方程的简洁与复杂性，并通过检验水星轨道的近日点进动、引力红移等实验证据，来验证广义相对论的精确性。更令人兴奋的是，本书将带领读者探索弯曲时空带来的极端后果：黑洞。我们将讨论史瓦西半径、事件视界的概念，并描绘落入黑洞内部的奇特旅程。引力波的探测（LIGO的成就）也被纳入讨论，它为我们提供了一种全新的“聆听”宇宙的方式，验证了时空涟漪的真实存在。 第五部分：宇宙学：从大爆炸到暗能量 (约200字) 将广义相对论应用于整个宇宙，我们便进入了宇宙学的宏大叙事。本部分将梳理从弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规出发，对宇宙膨胀的描述。 我们将回顾宇宙微波背景辐射（CMB）作为大爆炸“余晖”的重要性，以及它如何支持了宇宙早期热大爆炸模型。然而，现代宇宙学揭示了更多的谜团：占宇宙物质-能量总密度约95%的暗物质和暗能量是什么？本书将介绍目前主流的解释模型，并探讨暗能量如何驱动宇宙加速膨胀，预示着一个寒冷、稀疏的未来。 第六部分：边界的探索——量子引力与弦论的愿景 (约100字) 本书的终章将目光投向物理学最前沿的挑战：如何将描述微观世界的量子力学与描述宏观引力的广义相对论统一起来，构建一个“万有理论”。我们将简要介绍两种主要的尝试方向：圈量子引力（LQG）和弦理论。尽管这些理论仍处于数学构建阶段，但它们代表了人类心智试图捕捉宇宙终极奥秘的雄心壮志。 --- 读者对象 本书适合对自然科学怀有深厚好奇心，具备一定高中数学基础，并渴望理解现代物理学核心概念的非专业读者、理工科本科生以及对前沿科学感兴趣的爱好者。阅读本书，您不需要复杂的微积分知识，但需要一颗愿意接受颠覆性思维模式的心。 --- “物理学不是关于已知事物的知识，而是关于如何思考那些我们尚未理解之物的过程。” ——本书旨在激发您对思考过程的热情。

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我拿到这本《未来物理学导论》的时候，其实是抱着一种试试看的心态。毕竟，市面上的物理辅导书太多了，很多都只是老套路的堆砌，看了让人昏昏欲睡。然而，这本书的视角非常独特，它不仅仅局限于高中物理的知识框架，而是巧妙地将前沿的物理学概念融入其中，极大地拓宽了我的视野。比如，它在讲到牛顿力学时，会顺带提及爱因斯坦的相对论对时空观的颠覆，这种“温故而知新”的写法，让我对经典物理学的局限性有了更深刻的认识。书中对量子世界的描述尤其精彩，虽然难度比普通教辅高一些，但作者的文字功底极佳，能够将那些深奥的量子纠缠、波粒二象性讲得引人入胜，甚至带有一种哲学的思辨色彩。这本书的价值在于，它不仅仅是为了应付考试，更是激发了我对物理学本身的兴趣。我开始主动去查阅更多的相关资料，去思考“为什么”而不是仅仅满足于“怎么做”。对于那些志在冲刺顶尖学府、想在物理领域有所追求的同学来说，这本书无疑是一个极佳的“精神食粮”，它教会你如何像一个真正的物理学家那样去思考问题，而不是仅仅做一个解题机器。

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说实话，我这个人对理论物理的接受能力比较弱，很多书本上的公式对我来说就是天书。我更需要的是那种能立刻上手，马上就能在练习中找到感觉的工具书。这本《高考物理突破：应试技巧与错题精炼》恰恰满足了我的需求。它最大的特点就是“实战性”极强。它没有花大篇幅去探讨那些形而上的理论，而是直奔主题——如何高效得分。书中系统地整理了近十年的高考真题中出现的高频考点和陷阱设置，并且针对每一种题型，都总结出了一套固定的解题模板和思维导图。比如，在处理圆周运动和万有引力综合题时，它明确指出了“临界点分析”和“能量守恒应用”是两大核心突破口。最让我受益的是它的“错题分析”板块，它不是简单地给出正确答案，而是详细剖析了考生最容易犯的几种典型错误思维，并且配上了详尽的纠错步骤，让我能精准地对症下药。这本书就像是一个效率优化器，它帮助我把有限的复习时间用在了刀刃上，快速弥补了我的短板，让我的物理成绩稳步提升，尤其是在时间紧张的考场上，这些技巧帮我节省了宝贵的时间。

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我妹妹在用这本书《动态物理：情景构建与模型建立详解》备考，我旁观了一下，感觉这书的风格真是清新脱俗。现在很多教辅都追求把知识点切割得极其细碎，学习起来像在啃干面包，非常枯燥。但这本的编写者显然深谙“情景再现”的魅力。它几乎不用那种冷冰冰的纯数学语言来描述物理过程，而是用非常生动的叙事手法来构建问题场景。例如，在讲解碰撞与动量守恒时，它描述了一个冰球运动员在冰面上精确击球的场景，从运动员蹬冰的初始状态，到击球瞬间的力传递，再到球的运动轨迹，每一步都对应着一个物理模型。通过这种方式，原本生硬的动量定理和能量转换，立刻变得立体而富有画面感。这种方法特别适合对物理空间想象力不足的同学，它提供了一个强大的“心智模型”作为支撑。我妹妹说，自从用了这本书，她做那种涉及多个过程的复杂运动题时，脑子里不再是一团乱麻，而是能清晰地勾勒出整个物理过程的动态变化。这本书的创新之处在于，它真正做到了“从物理到生活，从生活到物理”的无缝衔接。

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这本《基础物理概念辨析与易混淆点透视》对我这种“概念洁癖”患者来说，简直是量身定做。我发现，很多时候我不是不会解题，而是对一些基础概念的理解存在细微的偏差，这些偏差在选择题里尤其致命。市面上很多书都是围绕解题技巧展开，对概念的“纯净度”讨论不够深入。而这本书的切入点非常刁钻，它专门挑出那些平时容易被忽略或混淆的概念进行深度剖析。比如，它详细区分了“功”与“功率”、“加速度”与“速度变化率”、“电场力做功”与“电势能变化”之间的微妙联系和区别。书中采用了大量的“对比分析”和“辨析清单”的形式，用表格化的方式清晰地罗列出不同情境下概念的适用范围和边界条件。这种对比非常直观，我以前经常把“匀速圆周运动”和“简谐运动”搞混，但读完它关于“周期性”和“回复力特征”的对比章节后，这种困惑就迎刃而解了。这本书的价值不在于教你解难题，而在于帮你打下最最坚实的基础，确保你在最基础的知识点上不失一分。它让我对物理的理解从“模糊的正确”提升到了“清晰的精确”。

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这本《高考物理精进秘籍》简直是我的救星！我一直觉得物理这门学科就像一座难以逾越的大山，公式多如牛毛，概念抽象得让人抓狂。尤其是在处理那些复杂的力学和电磁学问题时，我常常感觉力不从心。但是，这本书的讲解方式非常接地气，它没有上来就丢一堆晦涩难懂的理论，而是从最基础的生活现象入手，把抽象的物理概念变得直观易懂。比如，它对能量守恒的阐述，不仅仅是给出一个公式，而是通过一系列巧妙设计的实例，比如过山车的设计、火箭的发射过程，让我真切地体会到能量是如何转换和守恒的。书中对典型例题的分析更是细致入微，每一步的逻辑推导都清晰可见，让我不再是死记硬背解题步骤，而是真正理解了背后的物理原理。对于那些我过去一直混淆不清的知识点，比如电场和磁场的相互作用，作者也用非常形象的比喻来区分，让我在做题时能迅速定位关键信息。这本书的排版也很舒服，字体大小适中，图示清晰明了，读起来完全没有压力。这本书的价值，绝不仅仅是一本“习题集”，它更像是一位循循善诱的物理老师，陪我一步步攻克难关。

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