Biophysics from Molecules to Brain pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:New York Academy of Sciences

作者:International Biophysics Symposium (22nd

出品人:

页数:531

译者:

出版时间:

价格:135

装帧:HRD

isbn号码:9781573315494

丛书系列:

图书标签:

• 生物物理学
• 分子生物物理学
• 神经生物物理学
• 生物膜
• 生物能量学
• 蛋白质折叠
• 生物统计物理
• 计算生物物理学
• 生物力学
• 生物信息学

经典力学：从牛顿到哈密顿的严谨旅程 作者：[此处可插入一位假设的权威物理学家的名字] 出版社：[此处可插入一家知名学术出版社的名称] 内容简介： 《经典力学：从牛顿到哈密顿的严谨旅程》是一部旨在为物理学、工程学以及应用数学领域的学生和研究人员提供对经典力学体系进行深入、全面和严谨探讨的专著。本书的构建理念是，不仅要传授描述物体运动的基本定律和方法，更要揭示这些定律背后所蕴含的深刻数学结构和物理哲学。 本书从最基础的运动学和动力学概念出发，迅速过渡到牛顿运动定律的建立及其在各种参考系下的应用。我们将详细分析惯性系和非惯性系（包括旋转和加速参考系）中引入的虚拟力，如科里奥利力和离心力，并展示它们如何使得对复杂运动的描述更加简洁和统一。惯性质量与引力质量的等效性，作为广义相对论的基石之一，在本书的早期章节中也会得到细致的讨论和实验证据的呈现。 第一部分：基础与牛顿框架 本书首先用精炼的语言回顾了经典力学的基本假设——绝对时空观，并详细阐述了动量、角动量和能量的概念。在牛顿力学框架内，我们对中心力问题进行了详尽的分析，包括开普勒定律的推导和绕中心力场运动的稳定性分析。对于多体系统，拉格朗日乘数法被引入以处理约束运动，为后续引入更强大的变分原理做铺垫。振动理论是本书的重点之一，从单自由度线性振动到复杂的耦合振动系统，本书采用了矩阵方法来求解特征值问题，清晰地展示了耦合系统中的“正常模式”振动。 第二部分：拉格朗日力学与变分原理 经典力学的核心精髓在于其数学上的优雅性，而这种优雅性在拉格朗日力学中得到了最充分的体现。本书将重点介绍最小作用量原理（达朗贝尔原理的积分形式）及其数学基础——欧拉-拉格朗日方程。我们详细探讨了如何构造拉格朗日量，处理各种保守力和非保守力（通过引入耗散函数）。 拉格朗日力学的一大优势在于其对坐标选择的独立性。本书通过一系列精心挑选的例子，包括滚珠、摆和移动约束系统，来演示广义坐标的应用。对称性和守恒定律的联系是本部分的理论高潮，我们通过诺特定理（Noether's Theorem）的严格推导，将系统的连续对称性与守恒量（如能量、动量和角动量）之间的深刻联系揭示出来。这部分内容不仅是理论上的飞跃，也是连接到量子场论等更高级物理理论的关键桥梁。 第三部分：哈密顿力学与相空间 如果说拉格朗日力学是描述运动路径的“几何学”，那么哈密顿力学则是描述系统状态演化的“拓扑学”。本书随后将焦点转向相空间（Phase Space）的概念，并严格推导了勒让德变换在经典力学中的应用，从而从拉格朗日量过渡到哈密顿量。 哈密顿方程作为一阶微分方程组，揭示了相空间中轨迹的内在结构。我们将深入探讨泊松括号（Poisson Bracket）及其性质，展示它如何提供了一种与坐标系选择无关的方式来描述物理量的演化。泊松括号与量子力学中对易子（Commutator）之间的直接对应关系，将在专门的一章中被详尽讨论，突显经典力学在现代物理学中的基础地位。 第四部分：规范变换与泊松结构 为了展示哈密顿力学的普适性，本书引入了规范变换（Canonical Transformations）的概念。我们将详细分析保持哈密顿方程形式不变的坐标变换，并介绍生成函数（Generating Functions）在实现这些变换中的核心作用。通过规范变换，我们可以将复杂的力学问题简化为可积的或可求解的形式。 本部分的另一重要主题是对哈密顿系统可积性的探讨。我们引入了刘维尔-阿诺德（Liouville-Arnold）定理，解释了在何种条件下，一个哈密顿系统可以被对角化（即正则变换到作用量-角度变量）。对于非可积系统，我们将探讨庞加莱截面（Poincaré Sections）的构造及其在混沌理论中的初步应用，展示经典力学如何跨越到复杂动力学领域。 本书特色： 1. 数学严谨性： 本书强调每一步推导的逻辑性和数学基础，避免了对复杂概念的简单描述，而是力求从第一性原理出发进行构建。 2. 深度与广度兼顾： 覆盖了从基础到前沿的经典力学内容，特别是在变分原理、守恒定律和哈密顿-雅可比理论方面进行了深入挖掘。 3. 丰富的例题与习题： 每章后附有难度分级的习题，旨在帮助读者巩固理论，并将其应用于解决实际的物理模型，包括刚体运动的欧拉方程、陀螺仪进动以及微扰理论的初步应用。 《经典力学：从牛顿到哈密顿的严谨旅程》不仅仅是一本教科书，它更是一次对物理学思维方式的深刻探索，为读者建立一个稳固的、足以支撑未来研究的分析力学基础。

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