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出版者:复旦大学

作者:徐建军

出品人:

页数:192

译者:

出版时间:2005-4

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787309042177

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宇宙的基石：物质、能量与相互作用的奥秘 本书并非一本关于“量子场论”的书籍。相反，它是一次对宇宙最深层运作机制的探索，一次对我们所见所感之万事万物根源的追寻。我们以一种直观、易懂的方式，拨开层层迷雾，揭示构成我们世界的基石，以及它们之间精妙绝伦的联系。 第一部分：感官之外的现实——粒子的世界 我们每天都生活在一个充满宏大景象的世界里：高山、大海、星辰大海。然而，这些宏大背后，隐藏着一个我们肉眼无法触及的微观粒子世界。本书将带您踏入这个奇妙的领域，理解构成万物的最基本单元。 物质的构成： 我们会从最熟悉的原子说起。原子并非不可分割的实体，而是由更小的粒子组成的。我们将深入探讨原子核，了解质子和中子的构成，以及它们如何被强大的核力维系在一起。然后，我们转向电子，它们围绕原子核运动，决定了物质的化学性质。 超越质子、中子和电子： 故事并未在此结束。我们进一步认识到，质子和中子本身也并非基本粒子，而是由更微小的“夸克”组成。我们将一同解析夸克的不同“味”和“色”，以及它们是如何被“胶子”牢牢束缚在一起的。 电子的家族： 电子属于一类被称为“轻子”的粒子。我们将认识电子的“伙伴”——中微子，一种几乎不与物质发生相互作用的神秘粒子，以及它们在宇宙中的角色。 传递力量的信使： 物质粒子并非孤立存在，它们之间通过力的传递而相互作用。我们将探讨四种基本力：引力、电磁力、强核力和弱核力。本书将聚焦于这些力的“传递者”，也就是我们称之为“玻色子”的粒子。例如，光子是电磁力的传递者，负责光和电的传播；胶子是强核力的传递者，将夸克捆绑在一起；而W和Z玻色子则是弱核力的传递者，负责某些放射性衰变。 粒子的“身份证”——量子数： 每个粒子都拥有一系列独特的“量子数”，就像它们的身份证一样，决定了它们的性质和行为。我们将学习如何理解和运用这些量子数，例如自旋、电荷、同位旋等，它们是理解粒子行为的关键。 第二部分：能量的脉动——场的概念 仅仅认识粒子还不足以理解宇宙的运作。能量的流动、变化的规律，才是驱动宇宙运转的真正动力。本书将引入“场”的概念，这是一种无处不在、支撑粒子存在的能量网格。 什么是场？ 我们可以将场想象成一片看不见的海洋，遍布整个宇宙。粒子就好比这片海洋中的涟漪或漩涡，是场的激发态。当一个场被激发时，就会产生粒子。例如，电子是电子场被激发的表现，光子是电磁场被激发的表现。 场的相互作用： 场的存在解释了粒子之间的相互作用。当两个粒子相互作用时，实际上是它们所处的场在相互影响。例如，两个带电粒子之间的电磁力，就是它们各自的电磁场在相互作用。 场的能量与质量： 场携带着能量。粒子的质量，在某种意义上，就是其对应场的一种属性。能量与质量之间的深刻联系，将通过对场的理解得到更加直观的阐释。 场的量子化： 场的能量并非连续的，而是以离散的“量子”形式存在的。这就意味着，场的能量变化是跳跃式的，而不是平滑过渡的。这是“量子”概念的核心，也是理解微观世界运作的关键。 对称性与场的性质： 宇宙中的许多规律都源于对称性。我们将探讨不同类型的对称性，以及它们如何决定了场的性质和粒子的种类。对称性的破缺，也解释了某些物理现象的发生。 第三部分：宇宙的乐章——粒子的互动与演化 理解了粒子和场，我们便能开始描绘宇宙的宏大画卷：粒子如何互动，能量如何转化，以及宇宙如何从最初的简单状态演化至今。 粒子的产生与湮灭： 在高能量的环境下，粒子可以被创造出来，也可以相互碰撞而湮灭，转化为能量。例如，在粒子加速器中，我们就可以观察到粒子的产生与湮灭过程。 能量的守恒与转化： 能量是宇宙中最基本的存在形式之一，它遵循着严格的守恒定律，但可以以不同的形式相互转化。本书将通过粒子的相互作用，生动地展现能量转化的奇妙过程。 基本力的统一之路： 物理学家们一直在努力寻找将四种基本力统一起来的理论。本书将简要介绍这条探索之路，以及当前理论的进展，展望未来可能出现的统一理论。 宇宙的诞生与演化： 从大爆炸的奇点，到恒星的形成，再到星系的演化，这一切都可以用粒子和场的理论来解释。本书将借助这些基本原理，勾勒出宇宙从无到有、不断演化的壮丽图景。 未解之谜与前沿探索： 即使在对基本粒子和场的深刻理解下，宇宙仍然充满了未解之谜，例如暗物质、暗能量、引力的量子化等。本书将引导读者了解当前物理学面临的挑战，以及科学家们正在进行的探索，激发读者对宇宙奥秘的进一步好奇。 本书的价值： 本书并非旨在教授复杂的数学公式或艰深的理论推导。相反，我们的目标是： 建立直观的理解： 通过形象的比喻和生动的描述，帮助读者建立对微观粒子世界和场的直观认识。 激发科学兴趣： 展现宇宙的奥秘和科学探索的魅力，点燃读者对物理学和宇宙学的热情。 理解现代科学： 为读者提供理解现代物理学研究成果的基石，从而更好地理解科学技术的发展。 探索世界的本质： 带领读者进行一场深刻的哲学思考，思考物质、能量、时间和空间最根本的本质。 加入我们，一起踏上这场探索宇宙基石的非凡旅程，去感受那隐藏在日常之下的，令人敬畏的宇宙之舞。

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我尝试用一种接近于欣赏艺术品的眼光来看待这本书的结构，它展现出一种近乎建筑学上的严谨性。每一个章节的论证都像是精心放置的砖块，层层叠加，构成了一个庞大而复杂的知识结构。但是，这种严谨性也带来了某种程度上的僵硬感。书中对于不同理论流派之间的辩论和历史演进的梳理显得有些不足，仿佛这些理论是在真空中被凭空推导出来的，缺乏必要的历史背景和实验物理的参照。我期待看到更多关于理论选择的“为什么”——为什么选择这种路径而非其他？这些选择背后隐藏的物理直觉和哲学考量是什么？书中更多地是在展示“如何”得出结论，而非探讨结论背后的深层动因。这使得阅读过程更像是一场纯粹的数学证明练习，缺乏了对物理世界本质探索的激情与温度。它更像是一本精确的字典，而非一本引人入胜的百科全书。

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这本书的深度是毋庸置疑的，它直指当代理论物理学研究的前沿，为我们描绘了一幅复杂到令人敬畏的微观世界图景。然而，这种“前沿”的代价是，它似乎完全抛弃了对初学者的友好性。书中对很多前提知识的默认是如此之高，以至于我必须花费大量时间去填补自己知识体系中的鸿沟，才能真正跟上作者的思路。它不像是一个引导者，更像是一个已经到达终点的向导，站在山顶向山下的我们呼喊着遥远的指示。这种单向度的信息传递，让阅读过程中的挫败感非常明显。如果把物理学习比作一场探险，这本书更像是探险家完成任务后写下的终极报告，充满了对路途艰辛的省略，只留下了最终的坐标。我需要的是地图，而不是一张已经标记好的终点图，它需要更多的“如何到达那里”的细节说明。

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这本书的排版和装帧处理得极为考究，纸张的质感和字体的选择都透露着一种严肃的学术气息。然而，内容本身的阅读体验却像是在攀登一座陡峭的山峰，风景固然壮丽，但每一步都异常艰难。作者的行文风格极其克制，几乎没有使用任何煽情的词汇或比喻来软化那些硬邦邦的物理概念。他似乎相信，真理本身就具备足够的魅力，不需要任何修饰。这种风格的后果是，任何一个环节的疏忽都可能导致整个论证链条的断裂。我发现自己不得不频繁地停下来，查阅附录中的补充材料，或者甚至需要借助外部的参考书籍来重新校准自己对基础概念的理解。这表明作者在组织材料时，也许更多地侧重于逻辑的完整性，而牺牲了一定的教学流畅性。它不是那种可以捧在咖啡旁轻松翻阅的读物，更像是一本需要被反复研读、在书页上写满批注的案头工具书。对于想要快速入门的读者，这或许是条弯路。

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从文本的语气来看，作者的态度是绝对自信且不容置疑的。他对所阐述的理论体系抱有近乎宗教般的虔诚，任何潜在的矛盾或尚未解决的问题都被巧妙地包裹在复杂的数学框架之下，仿佛只要证明过程无懈可击，物理上的疑虑就可以被搁置。这种一往无前的论述方式，虽然气势磅礴，却也让人产生了一种被推着走的无力感。我试图在文字中寻找一丝人类的犹豫、对未知的敬畏，或是对某些基本假设的反思，但几乎找不到。全书弥漫着一种“这就是真相”的断言感。它更像是一份技术手册的终极版本，而非一次充满探索精神的学术对话。对于寻求辩证思考和批判性阅读体验的读者而言，这本书提供的理论结构虽然坚固，但其缺乏自我反思的姿态，使得整体阅读体验显得有些单调和封闭。

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这部作品的文字像是在迷雾中摸索，每一次翻页都伴随着对既有世界观的动摇。作者似乎极其热衷于构建一种宏大而又异常精密的逻辑体系，尽管细节的推演过程常常让人感到如坠云里雾中。书中大量运用了晦涩的数学符号和高度抽象的概念，这无疑为非专业读者设置了一道难以逾越的高墙。我花了大量时间去理解那些看似无穷无尽的公式推导背后的物理直觉，但往往在抵达一个貌似清晰的结论时，又会被下一个更深层次的设定所困住。它更像是一部理论物理学家之间心照不宣的内部交流记录，充满了只有圈内人才懂的“黑话”和约定俗成的符号语言。对于渴望清晰叙事和明确定义的读者来说，这本书无疑是种折磨，它要求你放弃对日常经验的依赖，完全沉浸于作者精心编织的、纯粹由公理和假设构筑的宇宙模型之中。读完之后，我更多的是感受到一种智力上的疲惫，而非知识上的充盈，因为它更像是一份详尽的蓝图，而非引人入胜的故事。

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