Symmetry and Condensed Matter Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:M. El-Batanouny

出品人:

页数:922

译者:

出版时间:2008-05-26

价格:USD 110.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521828451

丛书系列:

图书标签:

• 凝聚态物理
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《万物之基：对称性与量子世界的和谐》 本书将带领读者踏上一段探索宇宙最深层奥秘的旅程，聚焦于塑造我们所处现实的最基本原则之一：对称性。我们并非仅仅展示对称性在物理学中的应用，而是深入挖掘它如何作为一种普适性语言，编织出从基本粒子到宏观物质形态的万千景象。 第一部分：对称性的基石——数学的语言与物理的灵魂 在本部分，我们将从数学的角度审视对称性。这并非枯燥的公式堆砌，而是通过清晰易懂的逻辑，揭示群论的优雅结构及其在描述对称操作中的核心作用。读者将理解，为何像旋转、镜像这样的简单操作，却能孕育出如此丰富的物理规律。我们将探讨离散对称性（如点群）与连续对称性（如李群），以及它们各自在描述不同物理现象时所扮演的角色。 紧接着，我们将展示对称性如何在物理学的各个分支中显现其“灵魂”。从经典力学中的拉格朗格量与守恒律之间的深层联系（诺特定理），到电磁学中规范对称性对力的本质的约束，再到量子力学中粒子的内禀对称性（如自旋）如何决定其行为，对称性无处不在，构成了物理学理论的骨架。我们将深入浅出地介绍这些概念，即使没有深厚的物理学背景，也能体会到对称性带来的深刻洞见。 第二部分：超越经典——量子世界中的对称奇观 量子世界是本书的重点探索领域。我们将深入剖析量子力学中的对称性，特别是它们如何决定量子态的性质和粒子的相互作用。 角动量与对称性： 我们将详细介绍角动量算符以及它们如何与旋转对称性紧密相连。读者将理解，为何粒子的角动量量子数（如自旋）是其基本属性，以及角动量的叠加如何影响系统的量子行为。 粒子物理的对称性乐章： 本部分将聚焦粒子物理学中更为复杂的对称性，如同位旋对称性、味对称性以及更高级的规范对称性（如SU(2)xU(1)和SU(3)）。我们将解释这些对称性如何解释粒子的分类、相互作用的种类以及新粒子的预言。读者将了解到，宇宙中的基本力（电磁力、弱核力、强核力）是如何由特定的规范对称性所决定的，以及希格斯机制如何解释对称性破缺和质量的起源。 对称性破缺的奥秘： 对称性破缺是理解许多物理现象的关键。我们将探讨“自发对称性破缺”的概念，解释它如何在真空态中发生，并导致基本粒子获得质量，以及宇宙如何在早期经历相变。例如，手性对称性破缺在核物理和粒子物理中的作用，以及它如何影响物质的性质。 第三部分：集体的力量——物质世界的对称编织 在本部分，我们将视角从基本粒子转向宏观物质，探讨对称性如何塑造我们熟悉的材料世界。 晶体的对称性之美： 我们将深入研究晶体学，重点介绍晶体中的点群和空间群对称性。读者将理解，为何晶体呈现出六方、立方等规则的几何形状，以及这些对称性如何影响材料的光学、电学和力学性质。我们将介绍布拉维格子、晶面指数、倒易空间等概念，并展示对称性在理解衍射现象（如X射线衍射）中的重要性。 凝聚态物理的对称性应用： 凝聚态物理是本书的另一核心关注点。我们将展示对称性在理解各种物质相态中的关键作用。 相变与序参量： 读者将理解，相变（如固液气转变、磁性转变）往往伴随着对称性的变化，以及序参量如何描述相变过程中对称性的破缺。 拓扑物质： 近年来备受关注的拓扑物质，其独特的性质就源于其更深层的拓扑对称性。我们将介绍拓扑绝缘体、拓扑超导体等概念，解释它们如何拥有受拓扑保护的边缘态，以及这些态的鲁棒性是如何由对称性保证的。 声子与晶格振动： 晶格振动（声子）的性质也与晶体的对称性密切相关。我们将展示对称性如何影响声子的色散关系，以及在热力学性质中的体现。 磁性材料的对称性： 磁性材料的有序相（如铁磁性、反铁磁性）具有特定的磁对称性，我们将探讨这些对称性如何决定其宏观磁行为。 第四部分：对称性的极限与未来展望 在本书的最后部分，我们将审视对称性在现代物理学前沿中的挑战与机遇。 超对称性： 我们将介绍超对称性（SUSY）这一假想的对称性，它预言了每种基本粒子都有一个“超伴侣”。探讨超对称性在解决标准模型中的一些难题（如层次问题）以及与暗物质的潜在联系。 引力与时空对称性： 广义相对论中的时空对称性，如洛伦兹对称性，以及它们在理解引力本质中的作用。我们将简单触及爱因斯坦方程与时空几何的内在联系。 对称性的未来： 展望未来，我们将讨论可能存在的更深层对称性，以及它们如何帮助我们构建一个更统一的物理理论。 本书特色： 循序渐进的逻辑： 从基础数学概念到复杂的物理模型，层层递进，确保读者能够逐步理解。 概念驱动的解释： 侧重于概念的理解，而非繁琐的数学推导，即使是复杂的对称性原理，也能用直观的方式呈现。 广泛的学科覆盖： 涵盖了从粒子物理到凝聚态物理的多个领域，展现对称性的普适性。 前沿课题的引入： 介绍了拓扑物质、超对称性等当代物理学的热门前沿。 《万物之基：对称性与量子世界的和谐》旨在揭示一个潜藏在宇宙万物背后的和谐秩序。通过理解对称性，我们不仅能更深刻地认识基本粒子的行为，更能洞察材料世界的奇妙属性，最终领略物理学那令人着迷的深刻之美。这本书献给所有对宇宙奥秘充满好奇，渴望理解物质世界运行规律的读者。

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“Symmetry and Condensed Matter Physics”这个书名，听起来就有一种高阶物理课程的感觉，让人对其中蕴含的知识量和深度充满期待。我一直认为，对称性是理解物理世界秩序和规律的终极语言，而凝态物理则是物质形态最丰富、现象最繁多的领域之一。我希望这本书能够将这两者完美地融合，为我揭示对称性在塑造物质宏观性质方面所扮演的决定性角色。我尤其希望它能深入介绍各种晶格对称性（如点群、空间群）如何决定晶体的电子结构、晶格动力学以及光学和电学性质。比如，如何通过分析晶体的对称性来预测其电子能带的简并度，或者在铁电材料和压电材料中，对称性是如何与电极化和应变耦合的。我也对书中可能涉及的更抽象的对称性概念，例如规范对称性在描述量子场论中的应用，以及它在凝态物理的一些新兴领域（如拓扑量子计算）中的潜在联系感到好奇。这本书的题目本身就充满了吸引力，它暗示着一个结构清晰、逻辑严谨的知识体系，我迫不及待地想一窥究竟。

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从书名“Symmetry and Condensed Matter Physics”来看，我预感这本书的作者一定是位对物理学有着深厚造诣的学者。我一直认为，对称性是宇宙中最基本、最普适的原理之一，它贯穿了从粒子物理到宇宙学几乎所有领域。而在凝态物理中，这种规律性的体现更是淋漓尽致。我希望这本书能系统地梳理出对称性在凝态物理中扮演的不同角色，而不仅仅是停留在表面的分类。例如，我希望它能深入探讨离散对称性（如平移、旋转、反射）如何决定晶体的结构和能带，以及连续对称性（如规范对称性）在描述集体激发时如何发挥作用。我特别期待书中能详细阐述群论在解决凝态物理问题中的强大力量，比如如何利用群表示论来判断晶体中的简并度，如何预测某些物理量的存在或消失。此外，我也对书中可能涉及的对称性破缺现象很感兴趣，这是许多新奇物理现象的源头，例如自发对称性破缺如何导致相变，或者在高温超导体中扮演的角色。这本书的名字本身就给我一种“严谨又不失美感”的印象，仿佛在邀请我进入一个由对称性编织而成的精妙物理世界。

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这本书的名字“Symmetry and Condensed Matter Physics”直接点燃了我对物理学的热情。我一直认为，对称性是物理学中最根本、最深刻的原理之一，而凝态物理则是物质世界中最丰富多彩、最引人入胜的领域。将这两者结合，无疑是一本能够提供深刻洞见的著作。我期待这本书能够系统地梳理对称性在凝态物理中的各种应用，从简单的晶格对称性如何决定材料的结构和性质，到更抽象的对称性在描述量子现象中的作用。例如，我希望它能深入解释，如何利用群论来分析晶体的对称性，从而预测其电子能带和声子色散。我也对书中是否会涉及对时间反演对称性、宇称对称性等在磁性材料和拓扑材料中的作用进行深入探讨，感到非常好奇。这本书的名字本身就给我一种“深邃而迷人”的吸引力，它预示着一本能够拓展我视野、深化我理解的优质读物，我迫不及待地想开始这段旅程。

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当我看到“Symmetry and Condensed Matter Physics”这个书名时，我的脑海中立刻浮现出许多精彩的物理画面。我一直认为，对称性是物理学中最优雅、最基本的原理之一，它贯穿于从微观粒子到宏观宇宙的方方面面。而在凝态物理这个充满活力的领域，对称性更是扮演着至关重要的角色，它决定了物质的结构、电子行为以及各种奇妙的物理性质。我希望这本书能够深入浅出地解释，例如，晶体中的平移对称性是如何产生布里渊区和能带结构的，而点群对称性又如何影响晶体的光学和电学特性。我也对书中关于对称性破缺的讨论非常感兴趣，这通常是导致相变和新奇物理现象的根源，比如自发磁化和铁电性。这本书的名字本身就给人一种“智慧的光芒”的感觉，它暗示着一本能够提供深刻见解、连接基础理论与前沿应用的著作。

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读到“Symmetry and Condensed Matter Physics”这个书名，我 immediately 联想到那些令人着迷的物理现象，它们都深深地根植于对称性原理。我一直觉得，对称性不仅仅是几何上的美学，更是物理定律的内在体现。在凝态物理的广阔图景中，我期待这本书能系统地解析对称性如何在材料的微观结构层面决定其宏观的物理行为。例如，我希望能深入理解晶体中的平移对称性如何导致动量守恒，以及由此产生的布里渊区和能带结构。我也对旋转和反射对称性如何影响晶体的光学性质（如双折射）和声学性质（如声子色散）非常感兴趣。更进一步，我猜想书中还会探讨一些更高级的对称性概念，比如在某些材料中存在的隐藏对称性，或者在相变过程中发生的对称性破缺。我希望这本书能提供清晰的理论框架和具体的例子，让我能够真正领会对称性在凝态物理中的威力，并能够运用这些知识去理解和预测新的材料性质。

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这本书的名字“Symmetry and Condensed Matter Physics”简直击中了我的兴趣点。我一直对“为什么”和“如何”这两个问题充满好奇，而对称性恰恰是解答许多物理“为什么”的关键。在凝态物理领域，从简单的晶格振动到复杂的拓扑材料，对称性无处不在，它不仅是一种数学工具，更是理解物理本质的钥匙。我特别希望能在这本书中找到对“对称性如何影响材料的输运性质”的深入探讨，比如电导率、热导率等，以及在磁性材料中，磁对称性如何决定其磁畴结构和磁化行为。我设想书中可能会讲解如何运用群论来分析晶体的对称性，并由此推导出某些物理量的不可约表示，从而预测其在不同对称性变换下的行为。此外，我也非常想了解在非晶态材料或者无序体系中，对称性是如何以一种更加微妙或“平均”的方式体现的，或者在某些情况下，正是对称性的破坏导致了有趣的物理现象。这本书的名字给我一种“高屋建瓴”的感觉，仿佛能提供一个俯瞰整个凝态物理领域的视角，而对称性就是那个串联起所有现象的精妙丝线。

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“Symmetry and Condensed Matter Physics”这个书名，让我联想到许多我一直想深入了解的物理概念。我坚信，对称性是理解物质世界运作机制的核心钥匙，而凝态物理则展现了对称性在物质结构和性质上最丰富多样的表现。我希望这本书能够从群论的视角出发，详细讲解如何利用对称性来分析晶体结构，预测材料的能带结构，以及理解各种物理现象。比如，我特别想知道，不同的空间群是如何决定晶体中的简并度，以及如何利用对称性来理解铁电性、压电性和磁性等重要的物理性质。我也对书中是否会涉及时间反演对称性在超导和磁性材料中的作用，以及在最近备受关注的拓扑凝聚态物理中，对称性保护的拓扑相是如何形成的感到好奇。这本书的名字本身就充满了力量感，它预示着一本能够提供系统性、深刻理解的著作，我迫不及待地想开始我的学习之旅。

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这本书的名字听起来就充满了严谨和深度，让我对它产生了极大的好奇。我一直对物理学中的对称性概念很感兴趣，尤其是在理解物质的各种奇妙性质时，对称性扮演着如此核心的角色。凝态物理更是我一直想要深入了解的领域，从晶体结构的规律性到超导、超流等宏观量子现象，都充满了迷人的魅力。将这两者结合在一起，似乎预示着这本书将为我打开一扇通往理解物质世界更深层规律的大门。我期待它能以一种清晰且引人入胜的方式，阐述对称性如何在凝态物理的各个方面发挥关键作用，比如解释晶体的布里渊区结构、能带的划分，以及在材料设计中如何利用对称性来优化性能。我猜想书中可能会详细介绍点群、空间群等概念，并展示它们如何与晶体的物理性质（如光学、电学、磁学特性）紧密相连。同时，我也希望这本书能触及更前沿的议题，例如拓扑相变、量子霍尔效应，甚至是一维、二维材料的奇特性质，而这些都离不开对称性分析的工具。总而言之，这本书的题目就如同一个精确的数学公式，预示着里面蕴藏着深刻的物理洞见，我迫不及待地想翻开它，开始这段知识的探索之旅，相信它能极大地拓展我对物理世界的认知边界。

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这本书的名字“Symmetry and Condensed Matter Physics”直击我的求知欲。我一直觉得，物理世界的美在于它的简洁和普适性，而对称性正是这种简洁和普适性的最佳体现。在凝态物理这个充满奇妙现象的领域，对称性更是无处不在，它像是隐藏在万物背后的“秩序之神”。我期待这本书能够清晰地阐述，各种离散对称性，例如在晶体结构中常见的点群和空间群，是如何决定材料的电子性质，比如金属、绝缘体还是半导体，以及它们各自的能带结构。我也对书中关于时间反演对称性、电荷共轭对称性等更抽象的对称性在描述材料的磁性和超导性质方面的作用感到好奇。更让我期待的是，这本书是否会涉及如何利用对称性来设计和预测具有特定功能的新材料，例如拓扑材料或者具有特殊光学性质的材料。这本书的名字本身就给我一种“严谨且充满启发”的感觉，仿佛能带领我深入理解物质世界的内在规律。

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“Symmetry and Condensed Matter Physics”这个书名，对我来说就像是一份精心准备的“知识盛宴”的邀请函。我一直觉得，对称性不仅仅是一种数学概念，更是理解宇宙运行规律的“语言”。在凝态物理这个领域，这种“语言”的运用显得尤为重要，它能够解释我们周围物质世界中许许多多令人惊叹的现象。我希望这本书能够清晰地阐述，对称性如何在材料的微观结构层面，影响其宏观的物理属性。例如，我希望能详细了解，不同空间群如何决定晶体的电子能带，以及在描述磁性材料时，磁对称性扮演着怎样的角色。我也对书中是否会探讨一些更深层次的对称性概念，比如在量子力学中的规范对称性，以及它们在凝态物理中的具体体现，例如在超导现象中的应用，感到非常期待。这本书的名字给我一种“严谨又不失诗意”的感觉，仿佛在邀请我进入一个由对称性构建的美妙物理世界。

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