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出版者:Vch Verlagsgesellschaft Mbh

作者:H. Dorn

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-08

价格:USD 165.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783527402243

丛书系列:

图书标签:

• 粒子物理7
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• QS
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• 量子场论
• 标准模型
• 基本粒子
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• 对称性

《量子之扉：探寻基本粒子世界的奥秘》 书籍简介 在浩瀚的宇宙图景中，是否存在着构成一切物质的终极基石？我们所见的星辰大海，身边万物，甚至我们自身，是否都由一些基本到无法再分的微小粒子所编织而成？《量子之扉：探寻基本粒子世界的奥秘》正是这样一部旨在揭开宇宙最深层秘密的探索之旅，它将带领读者跨越宏观的想象，深入到比原子核还要微小的量子领域，去邂逅那些构建了我们所知世界的最基本组成单元。 本书并非一本枯燥的教科书，而是以一种充满智慧与引导的方式，为所有对宇宙本源充满好奇的读者搭建一座理解量子世界的大门。我们将从那些古老哲学家们对“不可分割”物质的猜想出发，一路追踪科学发展的足迹，见证人类是如何一步步从宏观观测走向微观探究的。从最早发现的电子，到神秘的质子和中子，再到更为奇特和多样化的介子、重子、轻子，直至我们今天所熟知的标准模型中的夸克、轻子以及传递相互作用的玻色子，《量子之扉》将以清晰的脉络，勾勒出粒子物理学波澜壮阔的发展史。 在探索粒子世界的过程中，我们将不可避免地要触及一系列颠覆我们直观感受的物理概念。本书将用浅显易懂的语言，配合恰到好处的比喻和图示，解释如“量子叠加”、“量子纠缠”、“不确定性原理”等看似玄奥的现象。我们不再将粒子视为一个固定不变的小球，而是要理解它们所具有的波粒二象性，它们在概率的海洋中起舞，它们的行为受到概率波的支配。理解这些概念，是真正进入粒子物理大门的关键。 《量子之扉》不会止步于对已知粒子的介绍，更会深入探讨构成这些粒子的“原材料”——基本粒子。我们将重点介绍组成物质的费米子家族，包括六种夸克（上、下、粲、奇、顶、底）和六种轻子（电子、μ子、τ子及其对应的中微子）。我们会详细阐述这些粒子是如何通过强大的核力（强相互作用）、电磁力、弱相互作用以及引力相互作用而结合在一起，形成我们所见的原子、分子，直至宏观世界。 同时，本书也将详细介绍传递这些基本相互作用的媒介粒子，即玻色子家族。从传递电磁力的光子，到传递强核力的胶子，再到传递弱核力的W和Z玻色子，每一个玻色子都扮演着至关重要的角色，它们是粒子间信息和能量交换的信使。我们将一同探索中微子为何如此难以捉摸，引力子是否真的存在，以及希格斯玻色子如何赋予其他粒子质量，从而解释了物质质量的来源。 《量子之扉》的另一重要篇章将聚焦于粒子物理学的“标准模型”。这是目前为止描述基本粒子及其相互作用的最成功的理论框架。我们将系统性地解析标准模型的构成，了解其强大的解释能力，以及它如何成功预测了许多粒子和现象的存在。本书将解释标准模型的四大组成部分：费米子（夸克和轻子）、规范玻色子（光子、胶子、W和Z玻色子）、希格斯玻色子以及它们之间的相互作用。我们将一同理解这个精妙的理论如何统一了电磁相互作用和弱相互作用，并成功描述了强相互作用。 然而，科学的边界并非止于已知。《量子之扉》也会引导读者思考标准模型的局限性，以及科学家们正在探索的更深层次的理论。本书将简要介绍一些前沿的物理学猜想，例如超对称理论（SUSY）、弦理论以及量子引力理论的初步构想。这些理论试图解决标准模型无法解释的难题，如暗物质、暗能量的本质，引力的量子化问题，以及宇宙最初的起源。我们将一起展望未来，感受粒子物理学研究的无限可能性。 为了让读者更好地理解这些抽象的概念，本书将穿插大量引人入胜的科学史故事。我们将回顾那些伟大的科学家们，如卢瑟福、玻尔、海森堡、薛定谔、狄拉克、费曼等，他们是如何通过巧妙的实验设计和深刻的理论思考，一步步揭开粒子世界的面纱。这些故事不仅展现了科学探索的艰辛与乐趣，也赋予了冰冷的理论以人性的温度。 本书的语言风格力求严谨又不失生动，避免使用过多晦涩的专业术语，即使是初学者也能轻松跟随。我们将用类比、视觉化的描述以及生活化的例子，帮助读者理解那些在微观世界中发生的奇特现象。我们相信，科学的魅力在于其普适性，而粒子物理学正是探索宇宙最根本规律的基石。 《量子之扉：探寻基本粒子世界的奥秘》不仅仅是一本书，更是一次心灵的冒险。它将激发你对宇宙的好奇心，培养你严谨的科学思维，让你在理解基本粒子世界的过程中，深刻体会到人类智慧的伟大与宇宙的无限精妙。无论你是学生、研究者，还是仅仅对科学充满热情的好奇心人士，本书都将为你开启一扇通往量子世界的神奇之门，让你看见，原来我们生活的这个世界，是由如此微小却又如此强大的基本粒子所构成的。从原子到星系，从生到死，一切的运作，都离不开这些微观世界的居民。让我们一同踏上这段激动人心的旅程，去发现，去理解，去惊叹，宇宙的奥秘，就在这最基本、最微小的粒子之中。

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这本书的叙述风格，用一个词来形容，那就是“极简主义”。作者似乎非常信奉“少即是多”的信条，语言极其凝练，几乎没有冗余的修饰词汇或“背景故事”的铺垫。每一个句子都像是一块被仔细打磨过的钻石，密度极高，直指核心物理思想。这对于追求效率的资深研究者来说无疑是福音，他们可以迅速定位到自己需要的理论框架。但对于我这样的学习者来说，初期确实有些挫败感。你常常会觉得，刚刚建立起来的知识图景，下一秒就被一个看似简单的脚注或一个简短的数学操作给彻底颠覆了。我甚至怀疑，作者在写这本书的时候，是否想象过一个“心智尚未完全成熟”的读者？不过，经过几周的磨合，我开始欣赏这种“挑战式”的教学法。它强迫你进行主动学习，而不是被动接收，让你的思维像被反复捶打的钢铁一样，在不断的困惑与顿悟中变得更加坚韧和敏锐。

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如果你是一位对标准模型感到满足，并渴望一窥其后物理图景的探索者，那么这本书的后半部分绝对会让你激动得夜不能寐。它并未满足于仅仅复述已被证实的理论，而是大胆地将笔触伸向了更具投机性和前瞻性的领域。从超对称性（Supersymmetry）的精致构造，到额外维度的理论模型，作者以一种冷静且充满洞察力的笔法，梳理了这些宏大理论的内在逻辑和潜在的实验可检验性。尤其是在讨论大统一理论（GUTs）的部分，作者没有回避那些尚未解决的耦合常数统一性问题，反而将其作为激发读者思考的跳板。这本书的价值就在于，它不只是“教你知识”，它更像是在“传授一种思考物理问题的世界观”——那就是对现有模型的深刻理解，以及对未来可能性的不懈追问。它让你明白，真正的物理学研究，永远在已知与未知之间的那条模糊边界上行走。

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从实操性的角度来看，这本书的习题部分无疑是其最黑暗也最有价值的宝藏。这些习题并非那些标准的、教科书式的计算练习，它们更像是小型研究课题的精缩版。有些题目甚至需要你自行推导出关键的费曼图规则，或者在复杂的对称性群中寻找稳定的表示。我试着做了几道章节末尾的“挑战性”问题，结果发现它们需要跨越多个章节知识点的整合能力，耗时巨大。我的一位高年级同学告诉我，他当年准备博士资格考试时，就是把这本书的习题集当做圣经来对待的。这本书的真正价值，并非在于它帮你顺利通过期末考试，而是在于它为你未来数年的学术生涯打下了近乎苛刻的基础。它筛选的不是那些能记住公式的人，而是那些真正有能力运用这些工具去开疆拓土的人。这本书，与其说是“读物”，不如说是一场为期数月的、高强度的智力“马拉松”。

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我花了整整一个周末才勉强啃完了前三章，老实说，这绝对不是一本适合“休闲阅读”的书。它的内容深度和广度令人咋舌，仿佛作者直接把粒子物理学最前沿的思考和最基础的微积分工具箱一股脑地塞进了这本书里。对于像我这样，大学里只学过基础量子力学的业余爱好者来说，挑战是巨大的。每一个概念的引入都建立在严密的数学推导之上，作者毫不留情地跳过了许多“显而易见”的中间步骤，期待读者自己去填补那些深不见底的逻辑鸿沟。我不得不频繁地停下来，翻阅我的旧微扰论笔记，甚至去查找一些更基础的群论知识才能跟上作者的思路。然而，正是这种近乎苛刻的严谨性，让我体会到了理论物理真正的魅力——它不是靠直觉和想象构建的，而是靠无可辩驳的数学逻辑搭建起来的宏伟殿堂。读完一个推导过程，那种豁然开朗的成就感，是其他任何领域的书籍都无法比拟的。

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这本《Theory of Elementary Particles》的装帧设计简直是一场视觉盛宴。封面采用了深邃的午夜蓝，搭配着烫金的标题，散发出一种古典而又神秘的气质，让人不禁联想到宇宙的浩瀚与未知的奥秘。书页的质感也出乎意料地好，纸张厚实，墨迹清晰，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。随手翻开一页，可以看到大量的公式和图表，排版布局严谨得像是精密仪器的内部构造，每一个符号、每一个箭头都仿佛经过精心计算，完美地融合在整体的逻辑框架之中。作者在图示的运用上更是达到了炉火纯青的地步，那些复杂的粒子相互作用图，不再是枯燥的线条堆砌，而是充满了动感和故事性，仿佛能看到夸克和轻子在时空中跳跃、碰撞的瞬间。光是把这本书捧在手里，感受那种沉甸甸的知识分量和对细节的极致追求，就已经是一种享受了。它不仅仅是一本教材，更像是一件精心制作的艺术品，体现了物理学的美感和秩序。

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