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出版者:Wiley-VCH

作者:Charles P. Poole Jr.

出品人:

页数:535

译者:

出版时间:2007-03-16

价格:USD 115.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783527406999

丛书系列:

图书标签:

物理学
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具体描述

This compendium of physics covers the key equations and fundamental principles that are taught in graduate programs. It offers a succinct yet systematic treatment of all areas of physics, including mathematical physics, solid state physics, particle physics, statistical mechanics, and optics. In one complete, self-contained volume, author Charles P. Poole provides both review material for students preparing for PhD qualifying examinations and a quick reference for physicists who need to brush up on basic topics or delve into areas outside their expertise.

In this second edition the author devotes two chapters to such regularly needed information as trigonometric and vector identities and special functions. The remaining chapters incorporate less frequently summoned concepts, including Lagrangians, parity, dispersion relations, chaos, free energies, statistical mechanical ensembles, and elementary particle classification. A brand new chapter on entanglement and quantum computing has been added, making this an indispensable resource for graduate students and physicists in both industry and academia.

宇宙的织锦：一部跨越时空的物理学通史图书名称：宇宙的织锦：一部跨越时空的物理学通史内容简介：本书旨在为所有对宇宙终极真理抱有好奇心的读者，绘制一幅宏大而精微的物理学知识全景图。我们不满足于仅仅罗列公式和定律，而是致力于深入挖掘这些概念背后的思想演变、实验的艰辛历程，以及那些改变人类世界观的革命性时刻。这不仅仅是一部教科书的替代品，更是一段穿越时空、与史上最伟大思想家们并肩前行的智识旅程。第一部分：奠基的石块——从古代思想到经典物理学的确立我们的探索始于人类对世界最原始的观察与思考。从古希腊哲学家对“四元素”的猜想，到亚里士多德对运动和变化的系统性描述，我们追溯了理性思维如何试图解释日升月落、潮起潮落。一、古代的星辰与地基：我们将详细探讨托勒密地心说的辉煌与局限，以及早期数学工具（如几何学）如何被应用于对天体的测量与预测。这段历史不仅仅是科学的积累，更是人类认知边界的不断试探。二、哥白尼的革命与伽利略的铁锤：伽利略·伽利雷不仅仅是一位天文学家，他更是现代科学方法的奠基人。我们将细致剖析他如何利用斜面实验推翻亚里士多德的运动学，以及他首次将数学精确性引入物理学观察的意义。望远镜的每一次转动，都伴随着世界观的剧烈震动。三、牛顿的综合与万有引力的颂歌：艾萨克·牛顿的出现标志着经典物理学的巅峰。本书将深入解析《自然哲学的数学原理》的结构，阐释其三大运动定律如何统一了天上与地上的物理规律。重点关注万有引力定律的深远影响——它首次为我们提供了一个可计算、可预测的宇宙模型。我们还将讨论光作为微粒的早期观点，以及微积分这一强大数学工具的诞生如何成为物理学家的“瑞士军刀”。第二部分：看不见的涟漪——电磁学与热力学的崛起 19世纪，科学的焦点从宏大的机械运动转向了物质内部和能量的本质。这一时期的发现揭示了一个远比牛顿时代更复杂、更微妙的物理实在。一、燃烧的秘密与能量守恒：热力学不仅仅是关于蒸汽机的改进，它揭示了能量不可消灭、不可创造的铁律。我们将详细考察焦耳的工作，理解温度、热量与功之间的转换关系，并探讨熵（Entropy）这一概念的引入——它如何为时间指明了单向的方向性，并预示了宇宙的最终命运。二、法拉第的魔力与麦克斯韦的统一：这一部分是物理学史上最优雅的篇章之一。我们跟随迈克尔·法拉第的实验直觉，理解电与磁并非孤立的力量，而是相互转化的现象。随后，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦如何以惊人的数学洞察力，将电学、磁学和光学整合为统一的电磁场理论。书中将着重分析麦克斯韦方程组的深刻内涵，以及它们如何预言了电磁波——光本身就是一种电磁波——的存在，为20世纪的无线电通讯和信息技术铺平了道路。三、经典物理学的裂痕：经典物理学在解释黑体辐射和光电效应时遭遇的“紫外灾难”以及水星近日点的异常进动，这些看似微小的实验矛盾，如同冰山一角，预示着一个更深层次的物理学理论即将到来。第三部分：时空的弯曲与概率的迷宫——现代物理学的双重革命 20世纪初，人类对时间和空间、物质与能量的认知被彻底颠覆。本书将引导读者穿过这两条相互独立却又相互影响的革命性道路。一、狭义相对论：速度的极限与时空的交织：我们将以清晰的逻辑剖析爱因斯坦如何从光速不变的假设出发，推导出时间膨胀、长度收缩等违反直觉的结论。本书将用生动的比喻解释洛伦兹变换，并深入探讨 $E=mc^2$ 的真正含义——质量与能量的等价性如何改变了核物理学的面貌。二、广义相对论：引力的几何学：广义相对论将引力从一种“力”的概念提升为时空几何的弯曲。我们将详细介绍等效原理，并追溯爱因斯坦场方程的推导思路。读者将了解到黑洞的理论预测、引力波的数学基础，以及宇宙学如何从静态模型走向膨胀模型。三、量子力学的诞生与颠覆：从普朗克的能量量子化到玻尔的原子模型，量子世界充满了不确定性。本书将深入讲解海森堡的不确定性原理、薛定谔的波动方程，以及波粒二象性。我们将探讨量子力学的哲学含义——一个客观实在性受到挑战的领域，并审视哥本哈根诠释的核心观点。第四部分：微观世界的图谱与宇宙的边界现代物理学的后半程，是对量子力学和相对论的融合与应用，形成了我们目前对自然界最精细的描述。一、粒子物理学的标准模型：我们将进入夸克和轻子的微观领域。本书会系统地介绍基本粒子家族（费米子和玻色子），解释强核力、弱核力和电磁力的载体——规范玻色子，以及它们如何通过量子场论（QFT）进行描述。最后，我们将探讨希格斯机制如何赋予基本粒子质量，以及寻找“上帝粒子”的艰辛历程。二、宇宙的宏大叙事：在宇宙学的尺度上，我们将重新审视广义相对论的应用。本书将聚焦于大爆炸理论的观测证据（如宇宙微波背景辐射），并探讨当代物理学面临的最大谜团：暗物质和暗能量。我们不仅要描述它们存在的证据，更要探讨当前试图揭示其本质的各种实验和理论尝试。三、未竟的探索：寻求终极理论：经典物理学和现代物理学之间的鸿沟依然存在——量子引力尚未被完全理解。本书的结尾将展望理论物理学的最前沿：超弦理论、圈量子引力等试图统一所有自然力的努力，以及它们对更高维度时空存在的可能性所做的推测。结语：《宇宙的织锦》不仅仅是对已发现知识的记录，更是对科学精神的颂扬——即人类永不满足于表象，持续追问“为什么”和“如何”的内在驱动力。我们相信，理解这些物理学的历程，能够帮助读者更好地定位自身在浩瀚宇宙中的位置，并以更深刻的视角欣赏我们脚下世界的精妙结构。