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出版者:国防工业出版社发行部

作者:梁亚声

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2006-7

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118045673

丛书系列:

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探索微观世界的奥秘：量子物理与物质构成 本书将带您踏上一段令人着迷的旅程，深入探究构成我们宇宙最基本单元的奥秘。我们不再局限于宏观世界的直观理解，而是潜入微观领域，那里时间和空间的概念变得模糊，粒子的行为遵循着一套我们日常生活经验无法预测的规则。本书旨在揭示量子物理学的核心概念，并以此为基础，勾勒出物质在最基本层面上的构成图景。 第一部分：量子世界的奇点 我们将从量子物理学的奠基性概念开始。首先，我们回顾经典物理学的局限性，特别是黑体辐射和光电效应等现象，这些无法用经典理论解释的实验结果，直接催生了量子理论的诞生。 能量的量子化： 你是否曾想过，能量是否是连续不断的，就像一条无限细分的河流？量子理论告诉我们，能量是以离散的“量子”形式存在的。我们将详细介绍普朗克的量子假设，以及它如何革命性地解释了黑体辐射的频谱。理解能量的量子化是解锁微观世界的第一把钥匙，它意味着能量的传递和吸收并非平滑无缝，而是像跳跃式的阶梯。 光子的诞生： 爱因斯坦将普朗克的量子概念应用到光上，提出了光子的概念。本书将深入探讨光电效应的实验证据，解释为什么光不仅仅是波，也具有粒子性。我们将一同理解光子的能量与其频率之间的关系，以及它如何在与物质相互作用时展现出粒子碰撞的特性。这模糊了我们对“波”和“粒子”的传统认知，开启了波粒二象性的探索。 原子的革命： 卢瑟福的原子模型虽然成功解释了原子核的存在，但在解释原子稳定性以及光谱方面遇到了困难。我们将详细介绍玻尔原子模型，他是如何通过引入量子化的轨道概念来解决这些问题的。理解电子如何在特定能量轨道上运动，以及它们在轨道跃迁时释放或吸收光子的过程，是我们理解原子结构和原子光谱的关键。 不确定性的阴影： 海森堡不确定性原理是量子力学中最令人费解，也是最引人深省的概念之一。我们将深入剖析这个原理，理解为什么我们无法同时精确地知道一个粒子的位置和动量。这种内在的“模糊性”并非是测量技术的缺陷，而是微观世界本身的固有属性。我们将探讨其哲学意义，以及它对我们理解现实世界的根本性影响。 概率的回归： 在经典物理学中，事件的发生是确定性的。然而，在量子世界，概率扮演着核心角色。我们将介绍薛定谔方程，并解释它如何描述量子系统的状态演化。理解波函数，以及它如何代表粒子在空间中出现的概率分布，是掌握量子物理学统计性质的关键。这将带领我们走出决定论的舒适区，进入一个充满概率的游戏。 第二部分：微观世界的物质构成 在理解了量子物理学的基本原理后，我们将把目光转向构成物质的最基本粒子，并探讨它们之间的相互作用。 基本粒子的图谱： 宇宙并非由简单的原子构成，而是由更深层次的基本粒子组成的。我们将介绍标准模型，这是我们目前对基本粒子及其相互作用最成功的理论框架。 夸克： 质子和中子并非基本粒子，它们是由更小的粒子——夸克组成的。我们将详细介绍夸克的六种“味”（up, down, charm, strange, top, bottom）以及它们的“色”（red, green, blue）荷。理解夸克是如何通过强相互作用结合在一起形成强子（如质子和中子）的，将帮助我们揭示物质的内部结构。 轻子： 除了夸克，还有一类基本粒子被称为轻子，电子就是其中最熟悉的一种。我们将介绍电子、μ子、τ子以及与之相关的三种中微子。理解它们与夸克之间的区别，以及它们在构成原子和参与弱相互作用中的作用。 玻色子： 玻色子是一类传递相互作用的粒子，它们是宇宙中各种力的“信使”。我们将详细介绍： 光子： 传递电磁相互作用，它使得原子中的电子能够保持在轨道上，也使得我们能够看到这个世界。 胶子： 传递强相互作用，它们将夸克紧密地束缚在一起，形成质子和中子。 W和Z玻色子： 传递弱相互作用，它们负责放射性衰变等过程，是改变粒子“味”的关键。 希格斯玻色子： 它是标准模型中至关重要的一块拼图，它与希格斯场相互作用，赋予了基本粒子质量。我们将探讨希格斯机制的原理，理解为什么有些粒子有质量，而有些（如光子）则没有。 相互作用的本质： 物质之所以能够聚集、变化，离不开各种基本相互作用。我们将深入探讨四种基本相互作用： 引力相互作用： 虽然在微观尺度上相对较弱，但引力塑造了宇宙的宏观结构，从行星的运行到星系的形成。我们将简要回顾牛顿的万有引力定律，并提及爱因斯坦的广义相对论，将其描述为时空的弯曲。 电磁相互作用： 这是我们日常生活中最常见也是最重要的相互作用。它决定了原子和分子的结构，使得物质具有了各种各样的化学性质。我们将回顾麦克斯韦方程组，并强调电磁相互作用在化学键形成、光传播等方面的作用。 强相互作用： 它是宇宙中最强的相互作用，负责将夸克结合成质子和中子，并将质子和中子紧密地束缚在原子核中。我们将探讨量子色动力学（QCD）的基本概念，理解胶子在其中的关键作用，以及“夸克禁闭”现象。 弱相互作用： 虽然在强度上比强相互作用和电磁相互作用弱，但弱相互作用在核反应和粒子衰变中扮演着不可或缺的角色。我们将介绍弱相互作用如何能够改变粒子的“味”，并举例说明其在恒星能量产生和放射性同位素衰变中的重要性。 超越标准模型： 尽管标准模型取得了巨大的成功，但它并非完美无缺。本书还将简要提及标准模型未能解释的一些重大谜团，例如暗物质、暗能量、中微子质量以及引力在量子尺度上的描述。我们将概述一些前沿的理论尝试，如超对称理论和弦理论，它们试图在标准模型的基础上进一步完善我们对宇宙的理解。 总结与展望： 通过对量子物理学原理的深入剖析和对基本粒子及其相互作用的系统梳理，本书将为您构建一个全新的微观世界图景。我们将看到，看似不可思议的量子现象，恰恰是构成我们所熟悉世界的基石。理解这些微观层面的运作机制，不仅能够满足我们对宇宙的好奇心，更可能为未来的技术发展（如量子计算、新材料设计等）提供理论支撑。 本书旨在以清晰易懂的语言，引导读者穿越量子世界的迷雾，欣赏物质最深层的优雅与和谐。我们将努力避免使用过多的数学公式，而更侧重于概念的理解和逻辑的阐述，让即使是初学者也能领略到这场探索微观奥秘的激动人心之处。

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内容编排的逻辑性严丝合缝，显示出作者对整个技术体系的宏观把握达到了一个非常高的层次。它并没有采取简单地堆砌知识点的做法，而是构建了一个清晰的、由浅入深的知识阶梯。开篇的章节对基础概念的梳理极其扎实，为后续的深入探讨打下了坚不可摧的地基。当我们进入到中级和高级主题时，可以明显感觉到作者在章节之间设置了精妙的“桥梁”，每一个新的概念的引入都是水到渠成的，与前文的知识点紧密咬合，绝无突兀感。特别是在处理不同技术分支（比如有线与无线、数据中心与边缘计算）的交汇点时，作者的处理方式尤其高明，他没有强行将它们割裂，而是巧妙地指出它们共同遵循的底层原理，并清晰界定它们各自的应用边界。这种结构设计，让读者在学习过程中，总能清晰地知道自己所处的知识位置，以及这个知识点在整个技术大厦中的具体承重作用，极大地增强了知识体系的连贯性和实用指导性。

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这本书的排版和印刷质量简直是令人叹为观止，每一页的纸张都带着一种温润的触感，油墨的散发出的淡淡清香，让人在翻阅时心情都为之一振。装帧设计上，它采用了硬壳精装，封面烫金的书名在灯光下熠熠生辉，透露出一种专业而又不失典雅的气质。内页的留白恰到好处，使得大段文字的阅读体验非常舒适，字体大小和行距的设置也充分考虑了长时间阅读的眼部疲劳问题。尤其值得称赞的是，图表的绘制质量达到了专业级的标准，无论是复杂的拓扑结构图还是细微的端口连接示意图，都清晰锐利，色彩过渡自然，即便是初学者也能一眼看懂其核心含义，这在很多同类书籍中是极为罕见的用心之处。整体来看，这本实体书本身就是一件精美的工艺品，让人愿意把它放在书架上随时取阅，而不是仅仅当作一个知识的载体。作者在书籍的物理呈现上倾注的心血，极大地提升了阅读的愉悦感和学习的仪式感，这不仅仅是技术书籍，更像是一件值得收藏的艺术品。

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我对书中提供的实践环节的深度和广度感到非常惊喜。很多网络技术书籍在实践部分往往只是简单地给出命令行的截图，或者停留于理论模拟层面，但这本书明显走得更远。它不仅详细介绍了主流厂商的CLI配置步骤，更重要的是，它深入剖析了“为什么是这个配置”，以及这个配置在实际运行环境中会产生何种深远影响。案例的选择极其贴合当前行业热点，从构建一个高可用的虚拟局域网到实现跨地域的SD-WAN连接，每一个场景都像是从真实的企业环境中提炼出来的。令人印象深刻的是，书中针对实验环境的搭建给出了非常人性化的指导，甚至考虑到了资源有限的个人学习者，提供了使用开源工具进行模拟和验证的替代方案。这表明作者在设计内容时，真正站在了“动手操作者”的角度去思考，确保读者不仅能“读懂”，更能真正“做到”，这种可操作性的深度是衡量一本技术书籍价值的关键指标。

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这本书的语言风格极其平易近人，完全没有传统技术书籍那种拒人于千里之外的晦涩感。作者仿佛是一位经验极其丰富的、耐心十足的行业前辈，他总是能用最生活化、最贴近我们日常经验的比喻来解释那些原本抽象的网络协议和配置流程。例如，在讲解TCP三次握手时，他不是简单地罗列报文字段，而是用“约定见面、确认准备、最终开始”这样的情景对话来构建模型，让人瞬间就能抓住其精髓。更难能可贵的是，书中还穿插了许多作者亲身经历的“踩坑实录”，那些因为理解偏差导致的实际故障排查过程，其描述的细节之丰富、反思之深刻，比任何标准的理论教材都要来得震撼人心，让人在学习理论的同时，也提前预习了未来可能遇到的麻烦，并学会了如何优雅地解决它们。这种“以故事带知识，以经验促理解”的叙事手法，极大地降低了技术学习的心理门槛，让技术学习变成了一种引人入胜的探索之旅。

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这本书在对前沿趋势的捕捉和分析上，展现出了超越一般教材的敏锐度和前瞻性。它并没有仅仅停留在对现有成熟技术的罗列，而是将大量的篇幅投入到了对未来网络发展方向的探讨，比如软件定义网络（SDN）的最新架构演进，网络功能虚拟化（NFV）在不同行业中的落地挑战，以及与云计算、物联网深度融合带来的新安全范式。作者对这些新兴概念的阐述不是流于表面的概念介绍，而是深入到其底层逻辑和潜在的商业影响，甚至对某些技术的成熟度和推广瓶颈进行了审慎的评估。这种既有扎实的技术根基，又兼具战略眼光的分析视角，让这本书不仅仅是一本“教会你如何做”的工具书，更是一本“指引你未来往哪里去”的导航手册。对于希望在职业发展中保持领先地位的专业人士来说，这种对未来的洞察力，是其最大的价值所在。

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