Fundamental Forces of Nature

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出版者:World Scientific Publishing Company
作者:Kerson Huang
出品人:
页数:284
译者:
出版时间:2007-5-17
价格:USD 45.00
装帧:Paperback
isbn号码:9789812706454
丛书系列:
图书标签:
  • 量子场论7
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  • 粒子
  • 引力
  • 电磁力
  • 强相互作用
  • 弱相互作用
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具体描述

Gauge fields are the messengers carrying signals between elementary particles, enabling them to interact with each other. Originating at the level of quarks, these basic interactions percolate upwards, through nuclear and atomic physics, through chemical and solid state physics, to make our everyday world go round. This book tells the story of gauge fields, from Maxwell's 1860 theory of electromagnetism to the 1954 theory of Yang and Mills that underlies the Standard Model of elementary particle theory. In the course of the narration, the author introduces people and events in experimental and theoretical physics that contribute to ideas that have shaped our conception of the physical world.

《宇宙的乐章:隐藏在现实背后的基本相互作用》 在这本引人入胜的读物中,我们将踏上一段穿越时空、探索宇宙最深层奥秘的旅程。本书并非对某个特定学科领域的简单罗列,而是旨在揭示构成我们所知世界之根本的那些看不见的“力量”,它们如同宇宙的乐章,以其独特而和谐的韵律,编织出万事万物的存在。 从原子内部微观粒子的精确舞蹈,到星系在宇宙尺度上的宏伟运动,每一种现象背后都隐藏着四种基本相互作用的身影。我们将首先潜入量子世界的奇妙领域,探究电磁力如何约束着原子核周围电子的轨迹,构筑起我们所见的物质形态,从最简单的氢原子到最复杂的蛋白质分子,其精确的结构和功能都离不开它的掌控。它驱动着光,传递着能量,是我们日常生活中的熟悉伙伴,从我们眼前可见的色彩,到我们依赖的电子设备,无不闪耀着它的光芒。 接着,我们将目光投向原子核的内部,那里发生着更为剧烈而神秘的转变。我们将深入了解强相互作用,这种最为强大的力量,它如同无形的胶水,将质子和中子紧密地束缚在一起,维系着原子核的稳定。没有强相互作用,原子核将瞬间分崩离析,我们所知的宇宙也将不复存在。本书将详述这种力量的传递粒子——胶子,以及它们如何通过复杂的量子色动力学来解释粒子界的种种现象。 然而,宇宙并非总是稳定不变。在某些特定的衰变过程中,另一种至关重要的力量——弱相互作用——便会显现其力量。它在恒星的核心扮演着关键角色,驱动着核聚变反应,释放出维持宇宙生命所必需的能量。放射性衰变,原子核内部的粒子转变,以及中微子的神秘穿行,都与弱相互作用息息相关。本书将深入剖析这种看似“弱小”却对宇宙演化至关重要的力量。 当然,我们不能忽视那个塑造了宏观宇宙面貌的力量——引力。从苹果落地到行星绕日运转,再到星系团的形成和黑洞的诞生,引力以其普遍而持久的影响力,决定了宇宙的结构和演化。我们将探讨引力的本质,以及它在广义相对论框架下的非凡描述。本书将以通俗易懂的方式,解释引力如何弯曲时空,以及它在宇宙大尺度结构形成中的决定性作用。 本书并非仅限于对这些基本力量的孤立介绍,更重要的是,它将深入探讨它们之间的相互联系与统一的可能性。从早期宇宙的极端高温高压下,这四种力量可能曾融为一体,到粒子物理学标准模型中对电磁力、弱相互作用和强相互作用的成功统一描述,再到对万有理论的不断追寻,本书将带领读者理解科学家们如何一步步揭示宇宙的统一规律。 我们将回顾那些塑造我们认知的科学里程碑,从牛顿的万有引力定律,到麦克斯韦的电磁场理论,再到爱因斯坦的相对论,以及粒子物理学的标准模型。本书将生动地描绘这些发现背后的故事,以及那些伟大的头脑是如何通过观察、实验和深刻的理论思考,一步步解开宇宙的密码。 此外,本书还将触及一些前沿的物理学研究领域,例如暗物质和暗能量的神秘存在,以及它们与基本相互作用之间可能存在的联系。我们将探讨引力波的探测,它为我们提供了观测宇宙的新视角,并可能为理解引力提供新的线索。本书也将展望未来,思考人类对宇宙最深层奥秘的探索还将走向何方,是否存在着我们尚未发现的第五种基本相互作用? 《宇宙的乐章:隐藏在现实背后的基本相互作用》旨在激发读者对科学的好奇心,培养对自然世界的敬畏之心。无论您是物理学爱好者,还是对宇宙充满求知欲的普通读者,本书都将为您打开一扇了解宇宙运行规则的窗口,让您以全新的视角去感受这个既熟悉又充满未知的奇妙世界。它不是一本陈列枯燥公式的教科书,而是一次充满启发性的思想之旅,一次对构成我们存在的最基本原则的深刻探寻。

作者简介

黄克孙(Kerson Huang),美国麻省理工学院物理系荣誉教授,1928年出生于中国广西南宁,1953年获麻省理工学院哲学博士学位。他在理论物理方面的研究领域是玻色-爱因斯坦凝聚和量子场论。1999年从教学岗位退休后,他致力于生物物理学研究。他是美国物理学会会员,美国艺术和科学院院士,用英文著有多部高水平物理学教科书,包括《统计力学》,《夸克、轻子和规范场》,《量子场论:从算子到路径积分》和《统计物理学导论》。另有中译《鲁拜集》及英译《易经》等译著出版。

目录信息

读后感

评分

简洁全面的现代物理理论概要,讲述了一个宏伟的激动人心的物理发展史,有很多发人深省的公式和结论,注释中标记了许多量子力学著名论文的来源。对一些物理学常见的概念从另一个角度下了定义。同时也引入并简要解释了一些陌生晦涩的词语。书中好多结论都值得我们去花点时间深入...  

评分

作者用语简洁得描述了从牛顿力学到规范场论的所有内容,但简洁得过了头,没有基础的读者会比较郁闷。另外,作者在书中用了太多的学术用语而不带或少带形象解释,这无疑不是科普书所应该有的。 事实上,我觉得这本书更像是作者学习物理学多年之后给自己列的一个很简洁的复习提纲...  

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简洁全面的现代物理理论概要,讲述了一个宏伟的激动人心的物理发展史,有很多发人深省的公式和结论,注释中标记了许多量子力学著名论文的来源。对一些物理学常见的概念从另一个角度下了定义。同时也引入并简要解释了一些陌生晦涩的词语。书中好多结论都值得我们去花点时间深入...  

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作者用语简洁得描述了从牛顿力学到规范场论的所有内容,但简洁得过了头,没有基础的读者会比较郁闷。另外,作者在书中用了太多的学术用语而不带或少带形象解释,这无疑不是科普书所应该有的。 事实上,我觉得这本书更像是作者学习物理学多年之后给自己列的一个很简洁的复习提纲...  

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作者用语简洁得描述了从牛顿力学到规范场论的所有内容,但简洁得过了头,没有基础的读者会比较郁闷。另外,作者在书中用了太多的学术用语而不带或少带形象解释,这无疑不是科普书所应该有的。 事实上,我觉得这本书更像是作者学习物理学多年之后给自己列的一个很简洁的复习提纲...  

用户评价

评分

这本书就像一位睿智的老朋友,娓娓道来,将那些曾经让我头疼的物理学难题,变成了一场引人入胜的探索之旅。我一直以来对核力,特别是强核力和弱核力,都有一种神秘而畏惧的感觉,总觉得它们与原子弹、核能这些宏大而危险的概念紧密相连。然而,这本书的章节却以一种极其平和却又极具洞察力的方式,揭示了它们在微观粒子世界中的重要作用。作者通过生动的比喻,比如将质子和中子比作紧密拥抱的伙伴,来解释强核力为何能克服质子之间的静电斥力,将它们牢牢地束缚在原子核中。 而弱核力的解释,更是让我对粒子衰变的奥秘有了更深的理解。它不再是单纯的“崩坏”,而是粒子之间一种精妙的相互作用,能够改变粒子的“身份”。书中对各种奇异粒子的描述,也让我感到非常有趣,仿佛在探索一个未知的微观宇宙。读到这里,我开始觉得,我们所熟知的物质世界,其实是由这些看不见的、遵循着特定规则的粒子,以及它们之间神奇的相互作用所构建的。这种深层次的认知,让我对宇宙的构成有了全新的敬畏感。

评分

这本书就像一次深入大脑的奇妙旅程,让我对那些宏大而抽象的物理概念有了前所未有的清晰认识。之前,我一直以为“基本力”这个词只是一个生硬的术语,但这本书让我真正理解了它们在我们宇宙中的核心地位。作者在描述引力时,没有拘泥于牛顿的经典理论,而是巧妙地将爱因斯坦的广义相对论引入,用时空弯曲这个形象的比喻,让我在脑海中勾勒出了一个更加立体、更加动态的宇宙图景。 对于电磁力的讲解,更是让我惊叹于其无处不在的影响力。从光线的本质到我们赖以生存的无线通信,都离不开电磁力的作用。书中对“场”的描绘,让我不再觉得它们是抽象的存在,而是真实存在的,能够传递能量和信息的一种介质。读到这里,我开始重新审视我周围的世界,每一个看似简单的现象,背后都可能隐藏着深刻的物理原理。

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我一直以为,科学书籍就应该是板着面孔,充斥着枯燥的公式和晦涩的术语。然而,这本书彻底打破了我的刻板印象。它以一种极具感染力的语言,将物理学中最 fundamental 的概念,讲解得如同一个引人入胜的故事。在讲到“统一场论”这个概念时,作者并没有一开始就让我感到晕头转向,而是先回顾了之前提到的四种基本力,然后引导读者思考,是否有可能存在一个更宏大、更根本的理论,能够将它们囊括其中。 我尤其喜欢书中对于“对称性”在物理学中重要性的阐述。作者用非常形象的比喻,说明了为什么物理定律具有某种“对称性”,以及这种对称性是如何指导科学家们去发现新的粒子和相互作用。读到这里,我才意识到,科学的进步不仅仅是靠实验,更离不开理论的优雅和数学的逻辑。这本书让我看到了物理学背后那种深刻的哲学思考,以及人类对宇宙秩序的不懈追求。

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这本书简直像打开了一扇新世界的大门!我一直对宇宙的运行机制充满好奇,但总觉得那些物理概念遥不可及,晦涩难懂。这本书却完全颠覆了我的认知。作者以一种非常生动、引人入胜的方式,将那些抽象的理论具象化。比如,在讲解引力的时候,他并没有一开始就抛出复杂的数学公式,而是从我们日常生活中最熟悉的现象——苹果落地,或者月球绕着地球转开始。然后,他巧妙地引入了“时空弯曲”的概念,用类比的方式解释了引力并非是一种“力”,而是物体质量对周围时空的扭曲。我读到这里的时候,简直有种醍醐灌顶的感觉,仿佛之前对物理的理解都是被固化的,而这本书则打破了这些僵化的思维模式。 更让我惊叹的是,书中对电磁力的阐述,同样充满了智慧。作者并没有止步于简单的“正负电荷相吸,同性电荷相斥”,而是深入探讨了电和磁的统一性,以及它们如何影响着我们周围的一切,从光线的传播到我们使用的电器。他对“场”的概念的解释,也让我茅塞顿开。原来,我们看不到摸不着的光,并不是直接的粒子流,而是电磁场的一种震荡。这种描述方式,让我对身边无处不在的电磁波有了全新的认识,甚至开始思考,我们所看到的颜色,本质上也是不同频率的电磁波在视网膜上的感知。

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从一开始,我就被这本书深深吸引了。它没有用堆砌的公式来压迫读者,而是用一种非常流畅、非常具有引导性的方式,层层递进地揭示着自然界最根本的力量。当我读到关于“量子世界”的部分时,简直被深深地震撼了。作者以一种非常易懂的方式,解释了粒子叠加、量子纠缠等反直觉的现象,让我对微观世界的奇妙有了全新的认识。 特别是他对“希格斯玻色子”的讲解,让我理解了为什么一些粒子有质量,而另一些粒子却没有。这种解释方式,不仅仅是科学知识的传授,更是一种思维方式的启迪。它让我看到了科学家们是如何通过大胆的假设和严谨的验证,一步步揭开宇宙的神秘面纱。这本书不仅仅是一本科普读物,更像是一本激发我好奇心和探索欲的指南。

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一书叹一日,一语醒一生

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一书叹一日,一语醒一生

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一书叹一日,一语醒一生

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懂的原来就懂,不懂的光看这书还是不懂。所谓的“semi-popular”有些不伦不类啊。权当物理学史的书倒是差强人意。

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懂的原来就懂,不懂的光看这书还是不懂。所谓的“semi-popular”有些不伦不类啊。权当物理学史的书倒是差强人意。

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