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出版者:Wiley

作者:David Halliday

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-06-16

价格:USD 156.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471232315

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《宇宙织锦：从微观粒子到宏观星辰的探索之旅》 本书并非一本严格意义上的教科书，而是一次深入浅出的宇宙探索之旅，旨在揭示支撑我们所熟悉世界的那些基本原理，以及它们如何在最微小的原子层面和最壮丽的星系尺度上发挥作用。我们将一同穿越物理学的宏伟画卷，从构成物质的基石——粒子，到塑造宇宙形态的法则——引力，层层剥茧，展现物理学的魅力与力量。 第一部分：物质的构成与相互作用——微观世界的奥秘 我们从构成万事万物的基本单位——粒子出发。你将了解到，构成我们身体、我们周围环境的原子，并非不可分割的实体，而是由更小的粒子组成，例如质子、中子和电子。我们将深入探讨它们的结构，以及它们之间如何通过强大的基本力——电磁力，紧密联系在一起。你将理解为何电子会围绕原子核运动，为何水会结冰，为何光会产生。 随后，我们将进入粒子物理学的奇妙领域。你会接触到夸克、轻子以及传递力的玻色子等更深层的粒子。我们会一同探究“标准模型”，这个解释了基本粒子及其相互作用的框架。我们将讨论“强核力”如何将夸克束缚在一起形成质子和中子，以及“弱核力”在放射性衰变中所扮演的角色。这本书将用生动形象的比喻，帮助你理解这些抽象概念，让你在脑海中构建出一个动态的微观粒子世界。 第二部分：运动的规律与能量的转化——宏观世界的运行机制 告别微观粒子，我们将目光投向我们身边的宏观世界。我们将从经典力学的基石——牛顿运动定律开始。你将理解什么是惯性，什么是力，以及力和运动之间的精确关系。我们将探讨速度、加速度、动量和能量这些核心概念，并展示它们如何在日常生活中发挥作用，从投掷一个球到驾驶一辆汽车。 本书将深入分析能量的守恒定律，揭示能量如何在不同形式之间转化，例如动能转化为势能，化学能转化为热能。我们将探讨功、功率和效率，理解能量是如何被使用的，以及在转化过程中是否存在损耗。你将学习到如何在运动的场景中运用这些原理，例如分析自行车骑行的效率，或者理解过山车是如何运行的。 第三部分：场的概念与波的传播——无处不在的联系 除了粒子，物理学还提出了“场”的概念，它是连接粒子、传递力的媒介。我们将详细介绍引力场和电磁场。你将理解为何地球会吸引我们，为何我们能看到物体，甚至为何无线电波能够传播。我们将探讨场的强度和方向，以及场如何随空间和时间变化。 随后，我们将聚焦于“波”。你将了解声波、光波以及更广泛的电磁波。我们将深入分析波的特性，如频率、波长、振幅和速度，并解释干涉、衍射等衍射现象，这些现象是波的独有属性，也是理解光学和声学现象的关键。你会学习到波是如何传递能量的，以及它们如何在通讯、医疗等领域得到应用。 第四部分：热力学与统计力学——秩序与混乱的平衡 热力学是研究能量、功、热和熵的学科，它揭示了宇宙中的普遍趋势——从有序走向无序。我们将深入探讨热力学的基本定律，例如能量守恒（第一定律）、熵增（第二定律）以及绝对零度（第三定律）。你将理解为何热量总是从高温物体流向低温物体，以及为何创造一个永动机是不可能的。 统计力学则从微观粒子的行为来解释宏观系统的热力学性质。你将了解到，宏观世界的规律并非孤立存在，而是大量微观粒子集体行为涌现出的统计结果。我们将探讨概率和统计在理解热现象中的作用，帮助你理解为何气体会在容器中均匀分布，或者为何一个物体会随着时间的推移而冷却。 第五部分：现代物理学的开端——量子世界的颠覆性视角 在探索完经典物理学的世界后，我们将踏入一个更加奇特和颠覆性的领域——量子物理学。你将了解到，在微观尺度上，粒子的行为与我们宏观世界的直觉大相径庭。我们将探讨量子力学的基本概念，如波粒二象性（粒子既是粒子也是波）、不确定性原理（无法同时精确测量粒子的某些性质）以及量子叠加（粒子可以同时处于多种状态）。 本书将用通俗易懂的语言，介绍量子力学如何成功解释原子的结构、光的发射与吸收，以及晶体的性质。你将了解到，量子力学不仅是理解微观世界的钥匙，更是现代科技，如激光、半导体和核能的基础。 第六部分：相对论与宇宙的终极探索 最后，我们将把目光投向宇宙的宏大图景，并探讨爱因斯坦的相对论。我们将首先从狭义相对论出发，理解时间、空间、质量和能量之间的深刻联系，以及光速不变的原理。你将学习到“同时”并非绝对，以及运动会影响时间流逝和物体质量。 接着，我们将深入探讨广义相对论，理解引力并非一种力，而是时空弯曲的表现。你将了解黑洞、引力波等宇宙现象是如何由广义相对论所预言的。本书将带领你从牛顿的经典力学视角，跃升到爱因斯坦的相对论宇宙观，感受物理学思想的演变与进步，以及它如何帮助我们理解宇宙的起源、演化和最终命运。 《宇宙织锦》致力于以一种引人入胜的方式，将物理学的核心概念呈现给读者。它并非要求你成为一位物理学家，而是希望你能从中获得对我们所处宇宙更深刻的理解和欣赏。本书将引导你思考，那些支配着原子运动和星辰轨迹的法则，如何共同编织出我们称之为“现实”的壮丽织锦。

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这本书就像是一本物理世界的百科全书，虽然我可能无法一次性消化所有内容，但每次翻阅，总能有所收获。我尤其欣赏它在讲解那些比较“硬核”的物理概念时，会用一种非常耐心和细致的方式。它不会回避其中的复杂性，但会尽可能地用最清晰的语言去解释，让你能够理解其背后的逻辑。我经常会在阅读过程中，停下来思考书中的某个论证过程，或者某个公式的推导。这种互动式的阅读体验，让我觉得我不是在被动地接受知识，而是在主动地参与到物理世界的探索中。它给我带来的，不仅仅是知识的增长，更是一种对科学思维方式的培养。让我学会如何去分析问题，如何去建立模型，以及如何去验证假设。这种能力，我觉得在任何领域都是非常宝贵的。

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第一次翻开这本书，就感受到了一种扑面而来的学术气息。它的排版设计非常工整，文字清晰，公式也规范得一丝不苟。我本身不是物理专业科班出身，但这本书的讲解方式，却意外地让我觉得亲切。它在引入新概念的时候，总会先建立一个基础，然后层层递进。它不会假设你已经具备了非常深厚的物理知识，而是会一步一步引导你。我特别喜欢它在章节末尾设置的习题。这些习题的难度梯度设计得很好，从非常基础的计算题，到需要综合运用多个概念的难题，都有涵盖。通过做这些习题，我能很快地检验自己对知识点的掌握程度，并且发现自己可能存在理解上的盲区。书中的一些插图和图表也画得非常精美，准确地表达了物理过程，这对于理解一些空间关系或者受力情况非常有帮助。

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说实话，这本书的体量一开始是有点吓人的，厚厚一本，拿在手里就觉得分量十足。不过，我发现它的内容组织得很巧妙。它并没有把所有东西都硬塞在一起，而是很有条理地分成了不同的章节，每个章节又细分成小节。这样一来，即使内容再多，也不会让人觉得无从下手。我个人比较喜欢它在每个章节开始之前，都会有一个简短的引言，大概介绍一下本章将要讨论的内容，以及它在整个物理体系中的位置。这种“预告片”式的开头，能让我对即将学习的内容有一个大致的框架，心里有个底。而且，每个小节的讲解都相当细致，不会跳跃式地推进。如果你对某个概念理解得不是那么透彻，它会通过更详细的解释，或者再引入一些辅助性的例子来帮助你。我尤其欣赏它在引入一些重要定律的时候，会稍微追溯一下历史背景，或者解释一下这个定律是如何被发现和验证的。这让整个学习过程不仅仅是记忆公式，而是对科学的产生和发展有更深的认识。

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这本书，我拿到它的时候，简直就像是打开了一个通往物理世界的大门。封面那种沉甸甸的设计，就暗示了里面内容的厚重和严谨。我当时是真的抱持着一种“我要彻底搞懂物理”的决心去翻开它的，所以对它的期望值很高。它没有让我失望，至少在“看起来”是这样。书页的纸质很舒服，印刷也清晰得没话说，那些复杂的公式和图表，在这样的纸上呈现，总能让人心情好上几分。我尤其喜欢它在讲解概念时，那种循序渐进的逻辑。不是那种上来就丢给你一堆公式，然后让你脑子里一团浆糊的做法。它会先从最基本的概念入手，用非常直观的语言去解释，甚至有时候会用一些贴近生活的例子来帮助理解。这种处理方式，让我这种之前对物理有些畏惧的读者，也能慢慢建立起信心。我记得我花了整整一个下午，就沉浸在第一章和第二章，那里面关于运动学和牛顿定律的讲解，真的让我觉得物理世界原来可以这么有条理，这么美。它不是冷冰冰的理论堆砌，而是充满了一种内在的逻辑美感。

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这本《Fundamentals of Physics》真的是一本让我印象深刻的书，尤其是在一些经典物理问题的探讨上。它在讲解时，不仅仅是给出结论，更注重过程的逻辑推导。你会发现，它会花大量的篇幅去分析每一个步骤，每一个变量的含义，以及它们之间的关系。这种严谨的治学态度，对于我这样想要深入理解物理本质的读者来说，简直是福音。它不像有些书籍那样，只是简单地罗列公式，然后给出几个例题就算了。这本书会更像是带你走进一个实验室，让你一步步跟着思考，去“发现”这些物理规律。我记得在学习某个关于能量守恒的章节时，书中给出了好几种不同情境下的应用，从最简单的机械能，到更复杂的电磁能。它通过这些不同的案例，让你看到能量守恒定律的普适性和强大之处。这种“由浅入深，由具体到抽象”的学习路径，让我对这些抽象的概念有了更清晰的把握。

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