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出版者:文化艺术出版社

作者:刘春花

出品人:

页数:98

译者:

出版时间:2009-6

价格:25.00元

装帧:平装

isbn号码:9787503932502

丛书系列:

图书标签:

• 物理
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《星辰与微观：探索宇宙的尺度与物质的奥秘》 —— 一本带你深入理解我们所处世界的底层逻辑与宏大图景的科普读物 导言：在不确定性中寻找秩序的渴望 人类文明的发展史，无不伴随着对“我们是谁，我们从哪里来，宇宙如何运作”的永恒追问。从古人仰望星空，试图用神话来解释日月星辰的轨迹，到近现代科学的兴起，我们逐步揭开了自然界隐藏的复杂面纱。 《星辰与微观：探索宇宙的尺度与物质的奥秘》并非一本教科书，它是一次思想的漫游，一次跨越宏观尺度与微观粒子的深度对话。它旨在构建一个完整的知识框架，将物理学中最具魅力、最核心的概念，以一种既严谨又充满叙事性的方式呈现给所有对世界本源充满好奇心的读者。我们相信，理解物理学的核心逻辑，就是理解我们认知世界的底层操作系统。 第一部分：宏大的尺度——从行星运动到时空结构 本部分将带领读者从熟悉的日常现象出发，逐步放大我们的视野，探索宇宙的广袤与精妙的规律。 第一章：天体力学的优雅回归 牛顿的万有引力定律是如何在几百年的时间里，统治了我们对天体运行的理解？本章将详细梳理从开普勒的经验性定律到牛顿的普适性引力的转变过程。我们不仅会探讨行星绕日运行的椭圆轨道背后的数学美感，还会深入解析潮汐现象的成因，以及人造卫星如何精准地被送入预定轨道。我们关注的重点在于“力”与“运动”之间，如何建立起一个可预测、可量化的宇宙模型。此外，本章也会简要回顾爱因斯坦的引力场方程如何颠覆了牛顿的绝对时空观，为后续的理论高潮做铺垫。 第二章：光的本质与电磁波谱的秘密 光，究竟是粒子还是波？这一古老的哲学与物理学难题，引导了人类对电磁现象的深入探索。我们将回顾惠更斯的光的波动理论，到麦克斯韦如何将电、磁、光统一于一个简洁优雅的方程组之中。读者将了解到，无线电波、红外线、可见光、X射线，乃至伽马射线，都不过是同一电磁波谱的不同“频率”表现。本章会详细阐述电磁感应定律（法拉第定律）的实际应用，从发电机的原理到现代通信技术的基础逻辑。理解电磁场，就是理解了信息传输和能量交换的通用语言。 第三章：相对论的奇特时空观 爱因斯坦的狭义相对论，彻底改变了我们对时间、空间、质量和能量的直觉认知。本章将聚焦于两大基本假设——光速不变原理与相对性原理，推导出时间膨胀、长度收缩以及著名的质能等效关系 $E=mc^2$。我们将通过生动的例子（例如高速运动的粒子或宇航员的“时间漂移”）来解释这些看似反直觉的结论。更进一步，我们将触及广义相对论的核心思想：引力不是一种“力”，而是时空弯曲的表现。黑洞、引力透镜等现象，不再是科幻想象，而是时空几何的必然产物。 第二章部分：微观的尺度——原子、量子与不确定性 当我们深入物质的最小单元时，经典物理学的确定性蓝图开始崩塌，取而代之的是概率、叠加态和量子跳跃的奇特世界。 第四章：原子结构的演进与能级的诞生 经典物理学无法解释为何原子是稳定的。本章将追溯从卢瑟福的金箔实验到玻尔模型的发展历程。重点在于理解“能级”的概念：电子并非可以停留在任何轨道上，它们被限制在特定的、不连续的能量层级中。这种“量子化”的引入，是理解化学键、光谱分析乃至所有现代材料科学的基石。我们将探讨氢原子光谱如何成为理解量子世界的第一把钥匙。 第五章：量子力学的核心悖论 本章是全书思想最深刻的部分。我们将探讨德布罗意的物质波假说——既然光有粒子性，那么电子、原子这些“粒子”是否也具有波动性？双缝干涉实验的精妙之处在于，它揭示了观测行为对量子系统的根本性影响。我们将深入讨论海森堡的不确定性原理，理解为何在微观世界中，我们永远无法同时精确测定粒子的位置和动量。这里没有确定的未来，只有概率的云团。叠加态、波函数坍缩等概念，将以清晰的逻辑和历史背景被剖析。 第六章：深入粒子物理的“标准模型” 如果我们继续分解物质，会发现什么？本章将带读者进入粒子物理学的“地图”——标准模型。我们将认识夸克（构成质子和中子）的奇特性质（如色荷与禁闭），以及传递基本相互作用的基本载体——规范玻色子（光子、胶子、W/Z玻色子）。我们将讨论希格斯机制，解释为何基本粒子具有质量，以及当前物理学在探索“万有理论”道路上遇到的挑战，例如暗物质和暗能量的谜团。 结论：物理学的力量与未竟的旅程 《星辰与微观》的终点，并非对所有问题的解答，而是对探索精神的颂扬。从精确计算日食的古老智慧，到模拟宇宙大爆炸的超级计算机，物理学为人类提供了理解自身在宇宙中位置的最强大工具。我们回顾了经典力学的确定性美感，也接受了量子力学的内在不确定性。理解了这些原理，读者不仅能更好地理解科技的进步，更能以一种更深沉、更具敬畏感的方式去观察我们脚下的土地和头顶的星空。这趟旅程提醒我们，科学的伟大之处，在于它永远为下一次伟大的发现敞开大门。

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这本书简直是我的救星！我一直对力学部分感到头疼，那些复杂的公式和概念总是让我望而生畏。然而，这本书的讲解方式实在是太清晰了。它不是那种干巴巴的理论堆砌，而是充满了生活中的实例。比如，在讲解动量守恒的时候，作者竟然用了一个台球撞击的场景来贯穿整个章节的讲解，从最基础的定义到实际应用，每一步都循循善诱，让我仿佛身临其境。而且，书中的插图设计也极其用心，那些示意图精准地描绘了力的作用点和方向，比我之前看的任何一本教材都直观得多。我特别喜欢它在每一章后面设置的“思维拓展”部分，它总是能引导我们思考更深层次的问题，而不是仅仅停留在解题层面。读完这一部分，我感觉我对物理世界的理解都有了一种质的飞跃，那种豁然开朗的感觉，真是太棒了。

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这本物理书的排版和装帧质量真的没得说，拿到手里沉甸甸的，让人感觉内容也一定很扎实。封面设计简约而不失活力，色彩搭配也很舒服，不像有些教辅书那样花里胡哨，让人一看就觉得头大。内页的纸张选择也很好，墨水不洇，即使我习惯用钢笔做笔记，也不会透到下一页去。更赞的是，书中的每一个章节的过渡都非常自然流畅，章节间的逻辑衔接感很强，几乎没有那种生硬的“为了凑章节数”的感觉。作者很会讲故事，他把物理定律的发现过程，那些科学巨匠们如何经历失败、如何坚持探索的历程，穿插在知识点讲解之中，让学习过程变得像是在阅读一部波澜壮阔的科学史诗。这种学习体验，让我每次翻开它的时候都充满期待，而不是迫于压力。

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我必须强调一下这本书在处理热力学和简谐振动时的叙事口吻。它完全抛弃了传统教科书那种冰冷的、数学推导主导的风格，而是采取了一种非常拟人化和哲学的探讨方式。比如在讲熵增定律时，作者并没有直接给出定义，而是用“宇宙的懒惰倾向”来比喻，生动地阐述了系统趋向于无序的必然性。对于简谐振动，书里清晰地指出了它在自然界中的普遍性，从钟摆的摆动到分子间的振动，无处不在，这种宏观到微观的视野拓展，极大地拓宽了我的物理认知边界。读完这部分，我感觉物理不再仅仅是分数和实验，它变成了一种看待世界运行方式的独特视角，一种对自然规律的深刻敬畏。这本书真正做到了，它不仅教我“怎么做”，更教会了我“为什么是这样”。

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我对光学和原子物理那部分的内容评价会稍微严厉一些，不是说它不好，而是我觉得它的深度可以再挖掘一下。虽然书里对光的干涉和衍射现象描述得非常到位，实验原理也讲解得清清楚楚，但是对于那些前沿的量子光学或者更复杂的晶格结构部分，内容就显得有些浅尝辄止了。当然，考虑到这是一本面向高中的教材或辅导用书，也许达到这个深度已经算是优秀了。我希望作者能在未来修订版中，能增加一些关于现代物理的趣味介绍，比如激光的原理或者核能的应用，用更生动的方式把这些“未来科技”和我们学到的基础知识联系起来。目前的内容来看，基础知识掌握得非常扎实，对于应付考试来说绰绰有余，但对于真正有志于探索物理奥秘的学生来说，可能需要再寻找一些进阶的资料来补充。

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说实话，我对这本书一开始是抱有怀疑态度的，毕竟市面上的教辅书太多了，大多都是换汤不换药的。但是这本在电磁学部分的构建逻辑，彻底颠覆了我的看法。它没有急于抛出麦克斯韦方程组那样高深的概念，而是从最基础的电荷的运动和磁场的产生讲起，层层递进，构建了一个非常严密的知识体系。最让我印象深刻的是，作者在讲解电磁感应定律时，引入了大量的“为什么”和“如果……会怎样”的提问，逼着你去思考现象背后的本质原因，而不是死记硬背法拉第定律的公式。书中的例题设计也非常巧妙，它们不是那种套路化的标准题，而是具有很强的启发性，很多题目的解法都可以通过不同的角度去切入，极大地锻炼了我的物理建模能力。读完这部分，我感觉我终于抓住了电磁学的“魂”，不再是那个被公式牵着走的“解题机器”了。

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