An Elementary Treatise on Electricity pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:Maxwell, James Clerk

出品人:

頁數:272

译者:

出版時間:2011-11

價格:$ 20.28

裝幀:

isbn號碼:9780486438849

叢書系列:

圖書標籤:

• Electricity
• Physics
• Science
• Textbook
• 19th Century
• Mathematics
• Engineering
• Classical Physics
• Education
• History of Science

好的，這是一份為您的圖書 An Elementary Treatise on Electricity 撰寫的、內容詳實且不包含該書內容的圖書簡介。 --- 探尋宇宙的微觀律動：量子場論的宏偉藍圖 導言：超越經典視角的物質本源 自人類文明伊始，我們便試圖描繪構成世界的基本元素。從亞裏士多德的四元素說，到牛頓體係下堅固不變的粒子，再到麥剋斯韋對電磁場的精妙描述，物理學的每一次飛躍都伴隨著對“實在”本質的深刻重塑。然而，進入二十世紀，微觀世界的奇詭景象——粒子與波的二象性、能量的量子化、以及物質相互作用的瞬時性——徹底顛覆瞭我們對經典實在的直觀認知。 《探尋宇宙的微觀律動：量子場論的宏偉藍圖》正是為您精心準備的導覽手冊，它帶領讀者步入一個由量子場編織而成的奇特宇宙。本書聚焦於量子場論（Quantum Field Theory, QFT）這一現代物理學的核心框架，它不僅統一瞭狹義相對論與量子力學，更構築瞭我們理解基本粒子及其相互作用的數學與哲學基石。 本書並非對現有電磁學或經典物理學的簡單復述，而是深入探討那些超越經典範疇的、支配著光子、電子、誇剋乃至希格斯玻色子行為的深層規律。我們探究的，是能量與物質不再是離散實體的集閤，而是彌漫於時空之中的動態場的激發態。 --- 第一部分：基礎框架的搭建——從經典場到量子化 本部分旨在為沒有深厚高能物理背景的讀者鋪設必要的概念基礎，並清晰區分經典場論與量子場論的核心差異。 第一章：相對論性基礎與時空結構 我們首先迴顧狹義相對論如何重塑瞭我們對時間、空間和因果性的理解。重點分析洛倫茲變換如何要求物理定律在所有慣性係中保持形式不變。隨後，我們將介紹四維時空中的經典場（如標量場和矢量場）是如何通過拉格朗日密度和歐拉-拉格朗日方程來描述的，這為後續的量子化過程提供瞭無可替代的經典前驅。 第二章：從經典到量子的飛躍——正則量子化 量子化的過程是本書的第一個核心技術難點，也是其魅力所在。我們摒棄瞭經典的哈密頓力學框架，轉而采用正則對易關係來引入量子算符。本章詳細闡述瞭如何將經典場變量提升為滿足對易（或反對易）關係的場算符，從而揭示場的激發（即粒子）是如何誕生的。我們將深入探討産生算符與湮滅算符的物理意義，理解它們如何構建起描述多粒子係統的Fock空間。 第三章：自由場論的統一描繪 在完全理解瞭量子化過程後，我們轉嚮描述“自由”粒子（即不相互作用的粒子）的量子場。本章將分彆詳述： 無自鏇粒子（標量場）： 以Klein-Gordon方程為基礎，探討其量子化形式及其固有的負能解問題，並解釋如何通過粒子解釋來規避這一睏境。 自鏇為一的粒子（矢量場）： 重點分析電磁場的量子化，即光子的誕生。我們將考察如何將麥剋斯韋方程組納入量子框架，並討論描述規範對稱性的重要性。 --- 第二部分：相互作用的奧秘——微擾論與費曼圖景 粒子世界的精彩之處在於它們的相互作用。本部分將引入描述相互作用項的微擾論，並闡釋費曼圖如何成為理解和計算這些復雜相互作用的直觀工具。 第四章：相互作用的引入與S矩陣 物理學目標是計算粒子在相互作用發生前後的演化概率。本章介紹相互作用繪景，以及如何利用Dyson級數構建齣描述散射過程的S矩陣。我們將探討S矩陣的物理限製，特彆是它必須滿足的幺正性，這保證瞭概率守恒。 第五章：費曼圖的誕生與解讀 費曼圖是QFT中最具識彆度的符號語言。本章將係統性地介紹費曼圖的構成要素：頂點（代錶相互作用的強度）、綫段（代錶傳播子）以及迴路（代錶虛擬粒子）。讀者將學習如何將一個復雜的散射過程分解為一係列費曼圖，並理解每個圖元對應的數學錶達式（費曼規則）。重點分析傳播子的物理意義——它描述瞭粒子在時空中的傳播概率幅。 第四章：計算的挑戰與重整化 當計算涉及更高階的費曼圖時，我們不可避免地會遇到無窮大的問題。本部分將毫不迴避地探討這一理論上的巨大挑戰——紫外綫發散。我們將詳細介紹重整化的概念和技術，解釋如何通過重新定義物理可觀測的量（如質量和電荷）來吸收這些無窮大，從而得到有意義的、有限的物理預測。本書強調，重整化並非一種權宜之計，而是現代場論自洽性的體現。 --- 第三部分：標準模型的基石——規範場論的勝利 現代粒子物理學的核心是對稱性的深刻理解。本部分聚焦於規範場論，這是描述電磁力、弱核力和強核力的基礎語言。 第七章：局部規範對稱性與規範玻色子 本章追溯瞭規範對稱性從電磁學（U(1)對稱群）推廣到更復雜的群結構的過程。我們將闡釋：任何一個局部規範不變性要求自然地引入一個伴隨的規範玻色子（如光子、W和Z玻色子），這些玻色子正是傳遞基本力的媒介。 第八章：楊-米爾斯理論與強相互作用的萌芽 我們將擴展討論到非阿貝爾規範理論——楊-米爾斯理論，這是描述強核力的基礎。雖然本書不會深入到量子色動力學（QCD）的全部細節，但會清晰地描繪齣規範場如何處理自相互作用的媒介粒子，以及它如何預示著誇剋和膠子的存在。 第九章：自發對稱性破缺與質量的起源 描述弱相互作用的關鍵在於理解質量的産生機製。本章將詳細介紹希格斯機製（Goldstone定理與Brout-Englert-Higgs機製）。我們將探討規範對稱性如何“自發地”破缺，從而賦予W、Z玻色子以及費米子質量，而規範場本身卻依然保持不變。這是現代粒子物理學中最深刻的洞察之一。 --- 結語：展望未來與未解之謎 《探尋宇宙的微觀律動》的最後一章將帶領讀者跳齣標準模型的框架，探討當代物理學麵臨的前沿問題： 引力的量子化挑戰： 為什麼將廣義相對論納入QFT框架如此睏難？ 真空的能態： 宇宙學常數問題與零點能的巨大鴻溝。 超越標準模型： 探索超對稱性（Supersymmetry）或弦理論等更宏大的統一圖景的可能性。 本書旨在提供一個堅實、嚴謹且富有洞察力的量子場論視角，使讀者能夠清晰地理解粒子物理學的運作方式，以及我們目前對物質和力最精妙的描述。它提供的是一把理解亞原子世界脈搏的鑰匙，而非簡單的公式匯編。

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這本書的排版和插圖處理簡直是教科書級彆的典範。在涉及幾何光學和場綫分布的部分，那些手繪的圖示質量高得驚人，綫條的粗細、陰影的過渡都拿捏得恰到好處，使得復雜的空間關係一目瞭然。相比於現在很多充斥著粗糙CAD圖的教材，這種對視覺細節的尊重，充分體現瞭作者對讀者體驗的重視。我甚至覺得，光是研究這些圖示，就能體會到很多原本需要復雜計算纔能理解的幾何特性。而且，書中對關鍵公式的推導過程，作者采用瞭多種不同的錶述方式進行交叉驗證，這對於不同思維定式的人來說都是福音。有一次我被一個積分題卡住瞭，轉過頭來看書中另一種解法，竟然瞬間明白瞭其中的物理本質。這本書對細節的關注，已經超越瞭一本基礎讀物的範疇，更像是一份精心校對過的學術手稿。

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從一個工程應用的角度來看，這本書的價值也絲毫不減。雖然它定位於“基礎論述”，但作者在講解過程中，總是巧妙地植入一些對實際電路或器件的隱性關聯。例如，在講解電勢梯度時，他沒有止步於場的抽象描述，而是會提及這與導綫中能量耗散的微觀機製有直接關係。這種理論與實踐的無縫銜接，使得學習過程充滿瞭現實意義，極大地激發瞭我的動手實踐欲望。很多大學教材過於偏嚮純理論推導而忽略瞭物理圖像的構建，但這本書在這方麵做得非常齣色。它讓人在掌握瞭嚴格的數學描述之後，仍能清晰地“看見”電場和磁場在空間中的形態和作用方式。對於希望將理論知識轉化為實際解決問題能力的讀者，這本書無疑是不可或缺的基石，它打下的基礎足夠堅實，足以支撐未來更復雜的學習和研究。

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這本《An Elementary Treatise on Electricity》真是讓人大開眼界！我一直對電學抱有濃厚的興趣，但總覺得那些深奧的理論離我很遠，直到我翻開這本書。作者的敘述方式非常平易近人，他沒有一上來就拋齣復雜的數學公式，而是從最基本的概念入手，用清晰的類比和生動的例子，將電荷、電流、電壓這些抽象的東西變得具體可感。比如，他描述電流就像水流一樣，這個簡單的比喻立刻讓我抓住瞭核心。書中對實驗現象的描述尤其精彩，讀起來仿佛身臨其境，能真切地感受到那些早期科學傢們探索未知時的那種興奮與睏惑。對於初學者來說，這本書無疑是一座堅實的橋梁，它不會讓你在知識的海洋中迷失方嚮，而是穩穩地引導你一步步前行，構建起對電學現象的直觀理解。我尤其欣賞作者在介紹理論推導時，那種嚴謹又不失溫度的筆觸，讓人在學習硬知識的同時，也能感受到科學探索的樂趣和魅力。它更像是一位經驗豐富的導師，耐心細緻地為你鋪平道路。

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坦率地說，這本書的魅力在於它的“古樸”與“永恒”。在如今這個信息爆炸的時代，我們很容易被那些充斥著前沿術語和最新發現的材料所吸引，但往往忽略瞭對基礎原理的深刻把握。這本《An Elementary Treatise on Electricity》恰恰提供瞭這種沉澱和紮實感。它專注於電學最核心、最經久不衰的定律和現象，沒有被太多後來的枝節和復雜的應用所乾擾。閱讀它，就像是在與那些電學奠基者進行一次跨越時空的對話，感受他們思考問題的純粹和深度。我個人認為，對於任何一個希望建立穩固物理基礎的人來說，繞開這些經典之作是巨大的損失。這本書提供瞭一種“慢閱讀”的體驗，它要求你停下來，仔細咀嚼每一個論斷背後的邏輯支撐，這種心智上的鍛煉，遠比快速瀏覽十本新書來得更有價值。它讓我重新審視瞭“基礎”二字的真正含義。

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我必須得說，這本書在邏輯構建上達到瞭一個很高的水準，它不像有些教科書那樣為瞭堆砌知識點而顯得零散，而是像一座精心設計的迷宮，每走一步都有清晰的指嚮。我特彆注意到，作者在引入每一個新概念時，都會追溯其曆史背景和實驗基礎，這使得理論的齣現不再是憑空産生的，而是水到渠成的必然結果。例如，當他講解電場的概念時，並不是直接給齣麥剋斯韋方程組的簡化形式，而是先迴顧瞭庫侖定律和高斯定律的實驗局限性，然後巧妙地引齣場這個工具的必要性。這種“需求驅動”的教學法，極大地增強瞭知識的內聚性和說服力。我讀完前幾章後，對於電磁學的基本框架有瞭前所未有的清晰認識，很多以前似懂非懂的地方豁然開朗。它不僅僅是在教你“是什麼”，更是在教你“為什麼會是這樣”，這種深度思考的訓練，對於任何想在科學領域走得遠的人來說都是至關重要的。

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