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出版者:机械工业

作者:王志伟、马明江

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2006-8

价格:32.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111190394

丛书系列:

图书标签:

• 理论力学
• 经典力学
• 物理学
• 高等教育
• 教材
• 大学物理
• 力学
• 牛顿力学
• 拉格朗日力学
• 哈密顿力学

《宇宙脉搏：从星辰运动到量子跃迁的物理叙事》 内容简介 《宇宙脉搏》是一部宏大的科学叙事，它跨越了从古至今，从微观到宏观的辽阔时空，旨在揭示宇宙运行的底层逻辑与奥秘。本书并非一本枯燥的科普读物，而是一场引人入胜的思维探险，它用生动而富有洞察力的语言，勾勒出物理学发展的壮丽画卷，带领读者一同感受科学探索的激情与智慧的光芒。 本书的开篇，我们将跟随古人的足迹，重温那些对宇宙最朴素的观察与想象。从地球中心的宇宙模型到日心说的革命，从哥白尼的勇气到开普勒的精密定律，我们看到了人类对天体运动规律的不断追寻。牛顿的万有引力定律，如同一道划破混沌的闪电，将天上与地下、苹果坠落与月球绕地统一在同一个普适法则之下，奠定了经典力学的坚实基石。本书将深入浅出地剖析牛顿力学的核心概念：惯性、力、加速度，以及它们如何构建起宏大而和谐的机械宇宙。我们将探讨物体运动的轨迹，从抛体运动的抛物线到行星的椭圆轨道，感受那份精确与必然。同时，本书也会触及经典力学在宏观世界的辉煌成就，如对潮汐现象的解释，对航天飞行的理论支撑，以及它如何塑造了我们对物理实在的早期认知。 然而，随着科学的深入，经典力学的疆界逐渐显露。分子热运动的发现，黑体辐射的难题，以及光电效应的神秘现象，都指向了一个更加精细、更加复杂的微观世界。于是，量子力学应运而生。本书将以一种全新的视角，带领读者走进这个充满惊喜与悖论的量子领域。我们将从普朗克的能量量子假说开始，理解能量并非连续的，而是以不连续的“份”来传递。然后，爱因斯坦的光量子理论，将光视为粒子，颠覆了我们对光的传统认识。波尔的原子模型，虽然存在局限，但却为我们描绘了电子在原子核外“跳跃”的奇妙景象。海森堡的不确定性原理，更是像一把钥匙，打开了微观世界的不确定之门，让我们认识到观察行为本身就会影响被观察对象，一个全新的、概率性的物理图景展现在眼前。薛定谔的波动方程，则用数学的语言，描述了微观粒子的概率波行为，勾勒出概率云的神秘轮廓。本书将尽量避免过于抽象的数学推导，而是通过生动的类比和形象的比喻，让读者领略量子世界的奇特性质，如叠加态、量子纠缠、隧穿效应等，理解它们如何挑战我们的直觉，又如何成为现代科技的基石。 从宏观的星辰大海到微观的粒子世界，物理学的探索并未止步。爱因斯坦的相对论，是本书的另一重要篇章。狭义相对论，以光速不变和相对性原理为基石，彻底改写了我们对时间、空间、质量和能量的认知。本书将带领读者一同思考，为何高速运动的物体时间会变慢，长度会收缩，质量会增加？E=mc²这个简洁而伟大的公式，揭示了质量与能量之间的深刻联系，为原子能的利用提供了理论依据。本书将以通俗易懂的方式，解释时间膨胀、长度收缩、质能方程等核心概念，帮助读者理解相对论对宇宙观的颠覆性影响。 紧接着，广义相对论将我们带入了一个更加广阔的维度——引力。爱因斯坦打破了牛顿的引力“作用力”的观念，提出引力是时空弯曲的表现。本书将生动地阐释，质量是如何“压弯”时空的，而物体则沿着时空的“斜坡”运动。我们将探讨引力波的涟漪，黑洞的奇点，以及宇宙膨胀的证据，感受相对论如何勾勒出我们赖以生存的动态宇宙。黑洞，这个时空中极致的扭曲点，将引发读者对宇宙边界和终极命运的深邃思考。 除了对宏观宇宙和微观世界的深入剖析，本书还将关注物理学中的一些前沿领域和未解之谜。例如，宇宙的起源——大爆炸理论，以及宇宙未来的演化。我们将探讨暗物质和暗能量的神秘存在，它们占据了宇宙的大部分质量和能量，却难以被直接观测，这为物理学留下了巨大的挑战。本书也会触及量子场论，它试图统一量子力学和狭义相对论，是描述基本粒子相互作用的有力工具。我们还将简要介绍弦理论等试图统一所有基本力的前沿理论，它们如同人类对宇宙终极奥秘的最后冲刺，充满了哲学上的思辨和科学上的浪漫。 《宇宙脉搏》并非仅仅是物理学概念的堆砌，它更是一部关于人类智慧、好奇心和探索精神的赞歌。本书将穿插讲述伟大的物理学家们的生平故事，他们的思想火花，他们的坚持与执着，以及他们如何在一个个看似不可能的难题面前，迸发出划时代的洞见。从亚里士多德的哲学思辨，到伽利略的实验精神，再到爱因斯坦的“神圣好奇”，这些科学家们的故事，本身就充满了跌宕起伏的戏剧性，激励着读者对科学产生更深层的情感共鸣。 本书的语言风格力求通俗易懂，同时又不失科学的严谨性。我们将大量运用形象的比喻、生动的故事和精美的插图（此处想象为书中应有的视觉元素），来帮助读者理解抽象的物理概念。例如，用“蹦床”来比喻时空弯曲，用“猜谜游戏”来描绘量子叠加态，用“宇宙的呼吸”来形容宇宙的膨胀。我们旨在让每一个读者，无论其物理学背景如何，都能在这本书中找到属于自己的乐趣和启发，都能在翻阅间，感受到宇宙的宏大与精妙，感受到科学探索的无穷魅力。 《宇宙脉搏》将引导读者思考物理学在日常生活中的应用，从手机的通信技术到医学的影像诊断，再到新材料的研发，物理学的力量无处不在。它将帮助读者认识到，我们之所以能够理解并改造世界，很大程度上归功于我们对自然规律的深刻认识。 最终，本书将以一种开放性的姿态结束，鼓励读者保持对未知的好奇，继续探索宇宙的更多奥秘。它不是一个知识的终点，而是一个关于科学思维的起点，一个激发读者继续学习和思考的起点。通过阅读《宇宙脉搏》，读者将不仅获得物理学知识，更将获得一种全新的看待世界的方式，一种对自然界充满敬畏和热爱的视角。 《宇宙脉搏》是一次思想的旅行，一场智慧的盛宴，它邀请您一同潜入宇宙的深处，倾听那永恒的脉搏，感受那无尽的律动。

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这本书的封面设计真是太抓人眼球了，那种深邃的蓝色调，配上抽象的几何图形，立刻就给人一种严谨又不失深奥的感觉。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，但翻开目录才发现，作者的编排思路非常巧妙。它不是那种堆砌公式的死板读物，而是像一位经验丰富的大师在循循善诱，一步步引导你进入那个优雅而又充满挑战的力学世界。开篇部分对基本概念的阐述，用词精准却又充满了人文关怀，让人感觉作者非常理解初学者的困惑点。比如，它对“惯性系”的解释，没有直接抛出复杂的数学定义，而是通过几个非常贴近生活的例子来阐述其物理意义，这一点我非常欣赏。接着，对于拉格朗日方程和哈密顿方程的引入，更是流畅得令人惊叹，仿佛是水到渠成，完全没有那种突然跨越鸿沟的突兀感。总的来说，这本书的整体气质是：严肃而不失灵动，专业又不失温度。它不仅仅是在教你如何解题，更是在培养你对物理世界的一种深刻洞察力。

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我必须得说，作者的习题设计是这本书的“灵魂”所在。市面上很多理论力学教材的习题，要么太过于基础，解完就像做热身运动，要么就是难度骤升，直接跳到了竞赛级别，中间的过渡区非常薄弱。但这本书不同，它的习题层次分明，逻辑递进性极强。从最基础的约束方程建立，到利用虚功原理和变分原理解决具体问题，每组习题都像是为前一章的理论知识量身定做的“消化药丸”。我特别喜欢其中穿插的一些“思想性”习题，它们不一定要求复杂的计算，但要求你对原理有深入的理解，比如如何用不同的力学体系（牛顿、拉格朗日、哈密顿）去阐述同一个物理现象，通过对比，让你真正理解每种体系的优势和适用范围。做完这些题目，我感觉自己不是简单地掌握了一个解题工具，而是真正拥有了一种分析物理问题的“思维框架”。

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这本书的行文风格，可以说是极具个人魅力的。作者在阐述那些抽象概念时，偶尔会穿插一些非常精炼的“点睛之笔”的评论，这些评论往往寥寥数语，却能精准地击中某个关键的物理洞察点，让人读后会心一笑，仿佛是和一位睿智的长者在深夜进行学术交流。比如，在介绍约束时，作者形容某些约束是“大自然对运动的温柔限制”，这种拟人化的表达，使得那些冰冷的数学条件变得生动可感。当然，这并不意味着它轻浮，相反，在处理如陀螺运动这类复杂问题时，其推导过程又是极其严谨和一丝不苟的。这种在严谨与生动之间游刃有余的切换能力，使得学习过程充满了节奏感，既有需要全神贯注攻克的难关，也有可以稍作喘息、领悟真谛的优雅时刻。阅读体验是：酣畅淋漓，回味无穷。

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这本书的排版和印刷质量，简直是艺术品级别的享受。要知道，阅读物理学的专业书籍，眼睛的舒适度是极其重要的，而这本《理论力学》在这方面做得无可挑剔。纸张的质地偏向于哑光，有效避免了阅读时屏幕或灯光造成的刺眼反光，长时间阅读下来，眼睛的疲劳感明显减轻了不少。更值得称赞的是图表的绘制。那些复杂的受力分析图、运动轨迹示意图，线条干净利落，标注清晰明了，即便是三维空间中的复杂系统，也能通过精妙的二维投影图被直观地理解。特别是那些关于刚体转动和欧拉角的章节，如果没有这些高质量的插图辅助，我敢肯定，光靠文字描述，我得在脑子里构建无数次空间模型才能勉强理解。这种对细节的极致追求，体现了出版方对知识的尊重，也极大地提升了读者的学习体验。它让你觉得，捧着它阅读本身就是一种享受，而不是一种负担。

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对于一个已经接触过基础力学，但渴望深入理解其背后的数学结构和哲学基础的读者来说，这本书的深度恰到好处。它没有沉溺于纯粹的数学推导而忘记了物理直观性，也没有因为追求直观而牺牲严谨性。书中对守恒定律的讨论，不仅仅是简单地罗列能量守恒、动量守恒，而是深入探讨了这些定律是如何从体系的对称性中自然涌现出来的——这种对对称性与守恒律之间深刻联系的剖析，让人茅塞顿开，感觉整个经典力学体系的逻辑链条一下子被完整地串联起来了。这已经超越了传统的“应用型”教材范畴，更像是一部连接了经典物理与现代物理的桥梁著作。它解答了“为什么是这样”的问题，而不仅仅是“怎么做”的问题，这种深度探索，非常令人着迷。

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