光与光学

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出版者:
作者:凯尔·柯克兰德
出品人:
页数:112
译者:
出版时间:2008-4
价格:16.00元
装帧:
isbn号码:9787543935167
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 科普
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具体描述

《光与光学》介绍了科学家是如何探索光本身的性质,通过频率、波长、光谱等来描画光的性质,通过折射和反射来描述光的行为,并且把光和电磁场巧妙地联系起来。在对光的认识基础上,科学家们能够解释奇妙的光学现象,比如海市蜃楼、色彩和三维成像。更重要的是,他们制造出精密的光学仪器,比如显微镜和天文望远镜,使我们的视野扩展到肉眼无法企及的微观世界和宏观世界。也是基于对光的认识,光在医学、军事、通讯和能源领域得到了广泛的运用。从激光手术到移动手机,再到太阳能,我们的生活因为光学而变得多彩、方便和丰富。不仅如此,正是因为有了光,光合作用才能够进行,我们才有了万物生生不息。

创世纪中,上帝造物第一日创造的便是光。光在我们生活中的重要性由此可见一斑。人类对自身和对宇宙的探索从来都没有离开过光——这种无所不在的,隐形的,把波和粒子的行为方式奇妙地结合在一起的能量和辐射。

物理学远不仅仅是核技术和宇宙起源理论。物理学就在我们的生活中,一睁眼,一幅照片,一张CD,一次手机通话等等,都隐藏着物理学的学问。人类还远未解开光和大自然的所有奥秘。细心观察生活的人将得到大自然的启不。

《星辰的低语:宇宙编年史》 内容简介 本书并非一部关于可见光或折射定律的严谨教材,而是对宇宙宏大叙事的一曲深情咏叹。它追溯时间之河的源头,探索从奇点爆炸到星系诞生的壮丽历程,深入剖析塑造我们所知宇宙的根本力量与未解之谜。 第一部分:太初的熔炉——宇宙的黎明 本书的开篇将我们带回“零点”——那个无法用现有物理学精确描述的瞬间。我们并非探讨光如何弯曲或聚焦,而是描绘宇宙如何在极端的温度和密度下,从一个无限小的点暴胀为如今的广袤空间。 暴胀的迷雾: 详细阐述暴胀理论如何解释宇宙的均匀性和平面性,以及早期量子涨落如何成为日后结构形成的“种子”。我们不关注光子的性质,而是关注引力波在早期宇宙中留下的涟漪,那是时空本身的颤动。 夸克-胶子等离子体: 描述宇宙诞生后最初的微秒内,物质处于一种高度激发的汤状状态。本书将着重于基本粒子物理学的复杂相互作用,探索物质和反物质之间微弱的不对称性是如何决定了我们今日存在的可能。 核合成的奇迹: 深入解析大爆炸后三分钟内,宇宙冷却到足以让质子和中子结合,形成氘、氦和微量的锂。这段历史是关于原子核的形成,而非原子的结构,它决定了宇宙的初始化学成分。 第二部分:黑暗时代的漫游者 在核合成的余晖散去后,宇宙进入了一个漫长而寂静的“黑暗时代”。这里没有恒星发出的光芒,只有中性氢和氦原子构成的巨大云团在引力作用下缓慢聚集。 中性氢的王国: 探讨这个时代宇宙物质的主要形态。我们将关注引力如何成为唯一的建筑师,缓慢地将物质拉向密度较高的区域。我们研究的是物质密度的微小波动,而非电磁波的传播。 再电离的曙光: 描述第一个恒星和类星体如何点燃。这些宇宙中的“第一代”恒星——庞大的、短命的O型和B型星——以其强大的紫外线辐射,撕裂了中性氢原子,使宇宙重新变得透明。这部分侧重于这些巨星的生命周期终结(超新星爆发)如何播撒了比氦更重的元素,为后来的复杂结构奠定物质基础。 暗物质的幽灵: 在描绘物质的聚集时,我们必须面对那个看不见的支配者——暗物质。本书将详细分析通过引力效应推断出的暗物质的性质和分布,研究它如何在宇宙网的骨架上引导可见物质的聚集,其性质远超对可见光的任何研究范畴。 第三部分:星系的演化与生命的沙漏 宇宙结构逐渐清晰,星系、星系团和超星系团开始形成。本书转向对更大尺度结构的考察。 星系诞生的舞蹈: 描述小型星系如何通过引力合并成长为旋涡星系和椭圆星系。我们将分析气体云的动态、恒星形成率的起伏,以及超大质量黑洞在星系核心如何通过吸积和喷流影响周围环境。这不是对星系光晕的研究,而是对引力驱动的物质迁移和角动量守恒的解析。 元素炼金术与超新星的遗产: 探讨恒星内部的核聚变过程,从碳到铁的合成路径。重点放在超新星爆发——特别是Ia型和II型——如何将重元素(如金、铀)抛洒到星际介质中。这些爆炸的机制和能量释放,而非其发出的光,是叙事的核心。 宇宙的终极命运: 展望未来数十亿年乃至更远的宇宙。在暗能量的推动下,星系正在加速远离,宇宙背景温度将持续下降。我们推测恒星燃料耗尽后,宇宙将进入“简并时代”,最终只剩下黑洞、白矮星和中子星的残骸,直至霍金辐射将一切归于虚无。 结语:尺度与敬畏 《星辰的低语》旨在培养读者对时间和尺度的敬畏感。它是一次横跨138亿年的旅程,聚焦于宇宙的结构、物质的起源、基本力的作用,以及驱动这一切的看不见的能量。它探讨的是宇宙的“骨架”和“心跳”,而非其表面的光影变幻。本书献给所有对“为什么”而非“如何看”更感兴趣的求知者。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的语言风格极其独特,它在保持学术严谨性的同时,展现出一种近乎散文诗般的韵律感。作者似乎对精确的科学术语有着天生的驾驭能力,能将它们熔铸于流畅的叙述之中而不显突兀。我注意到,当描述光波的衍射或干涉现象时,文字的节奏会变得缓慢而富有韵律感,仿佛是在模仿波的起伏。而在讨论光与物质相互作用的能量交换机制时,语言则变得短促有力,充满了逻辑的张力。最让我感到惊喜的是,作者在行文中偶尔会抛出一些充满哲理的反问句,这些句子如同深水中的暗流,悄无声息地引导读者跳出纯粹的物理层面,去思考光在人类认知史中的象征意义。这种高低起伏、刚柔并济的文字处理方式,使得阅读过程本身成为一种享受,避免了纯粹的技术手册可能带来的枯燥感,成功地将硬核的科学内容“软化”成了可以被心灵感悟的文字。

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书中对实验方法的描述,简直是一场对精密科学的浪漫颂歌。作者并非只是简单地罗列公式或实验步骤,而是将每一次关键性的发现过程,都描绘成了一场与自然界的艰难对话。例如,在讲解某个经典的光速测定实验时,他详细描述了当时的仪器构造、环境控制的难度,甚至是实验者在漫长等待中产生的心理波动。这使得冰冷的数据背后,充满了人性的挣扎与追求真理的激情。读到此处,我仿佛置身于那个尘土飞扬的实验室,能感受到温度和湿度对测量结果的微妙影响。他着重强调了“误差管理”的重要性,将其提升到一种近乎艺术的高度——即认识到测量的不完美,本身就是对完美法则的尊重。这种对实验过程的深度挖掘和情感注入,极大地激发了我对科学探索精神的敬畏之心,它告诉我,科学的进步从来都不是一蹴而就的,而是建立在无数次细致入微、近乎偏执的重复与校准之上的。

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初读这本著作的章节布局时,我感到了一种思维的跳跃和拓宽,作者似乎并不拘泥于传统物理学教科书那种线性、循序渐进的叙事模式。第一部分大量篇幅投入到对古代哲人如赫拉克利特和柏拉图关于“影与真理”的探讨,这种跨学科的引入,立刻将阅读的维度拉高到了形而上学的层面,让人不禁反思我们日常所见“光”的本质究竟是什么。紧接着,作者迅速转入现代量子力学的某些前沿猜想,比如某些关于时空结构稳定性的讨论,这些内容深度十足,需要反复琢磨。我尤其欣赏作者在处理复杂数学模型时,总能穿插一些极富洞察力的类比,例如他用建筑学的空间结构来解释波函数塌缩的概率分布,使得原本晦涩难懂的概念变得触手可及,虽然依然需要耗费心力去消化,但那份思维的“攀登感”是阅读过程中最令人兴奋的部分。这种结构安排,更像是一场精心编排的音乐会,有高昂的爆发,也有悠长的沉思,而不是简单的知识罗列。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮,封面采用了一种低调而富有质感的哑光纸张,触感温润,边缘处理得非常精细,拿在手里有一种沉甸甸的厚实感。设计上,它巧妙地运用了负空间和极简主义的线条勾勒出某种抽象的几何结构,这与书名那种兼具物理性和哲学意味的主题形成了有趣的呼应。我特别喜欢那种封面上若隐若现的光影效果,仿佛真的能从这块纸面上“看到”光线折射的痕迹。内页的纸张选择也颇为考究,米白色调不仅保护了读者的视力,更衬托出文字的清晰与锐利。字体排版方面,行距和字号的拿捏恰到好处,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到疲劳,这显示出出版方在细节上的匠心独运。整体来看,这本书在视觉和触觉上都提供了一种高级的阅读体验,远超出了普通教材或科普读物的范畴,更像是一件可以被收藏的艺术品。它不仅仅是知识的载体,更是在物理层面上对“光”这一主题的一种致敬,让人在翻开内容之前,就已经被它的外在形态所吸引和折服。

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读完之后,我感受最深的是作者对于“未解之谜”的态度。很多科学著作倾向于提供一个“完整”的画面,仿佛所有问题都已经有了答案。然而,这本书在收尾部分花费了不少篇幅,来坦诚地探讨当前物理学界面临的巨大鸿沟,特别是关于暗能量和引力与量子理论的统一问题。作者没有急于给出一个确切的答案,而是清晰地勾勒出了不同学派的观点和争论的焦点,这给予读者一种强烈的参与感和开放感。他似乎在鼓励我们——新一代的探索者——不要被既有的知识框架所束缚,要敢于质疑和提出新的假设。这种坦诚和对未知领域的尊重,远比任何确凿的结论更能激发人的求知欲。它不是终点,而是一个充满邀请的起点,让我感觉自己仿佛站在一个广阔的科学前沿,充满了探索的冲动和对未来发现的无限期待。

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易读好懂的科普文

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译者物理常识欠缺,翻译团队沟通不佳。

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太简单的科普书了。

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