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出版者:

作者:Walker, James S.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:126.63

装帧:

isbn号码:9780131960671

丛书系列:

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物理学
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具体描述

宇宙的织锦：探索万物运行的法则书籍简介这是一部深入人类认知边界，系统阐述宇宙运行基本规律的宏伟著作。它并非仅仅是枯燥的公式堆砌，而是一场对自然界最深层奥秘的探索之旅，旨在揭示从亚原子粒子到浩瀚星系之间，那无处不在的和谐与必然。本书的叙事风格兼具科学的严谨性与哲学的思辨性，力图让每一位心怀好奇的读者都能触摸到自然之美的脉络。第一部分：基石的构建——经典世界的精确描摹本卷聚焦于人类在理性思维的黎明阶段所建立的、支撑起整个宏观世界的物理学框架。第一章：运动的本质与时空的界限我们将从对“运动”这一最基本现象的哲学反思开始，逐步过渡到伽利略和牛顿构建的经典力学体系。详细阐述了三个运动定律，并引入了矢量分析和微积分工具，用以精确描述物体的位置、速度和加速度。本章重点探讨了“力”的概念——它是如何通过相互作用改变物体的运动状态的。惯性、引力、摩擦力等基本力的表现形式被系统梳理。同时，我们深入分析了牛顿绝对时空观的强大之处与局限性。如何通过能量守恒和动量守恒这两个普适性原理，将看似复杂的系统运动简化为对守恒量的追踪，是本章的理论核心。我们通过分析行星轨道、抛体运动以及复杂机械的平衡问题，展示了经典力学在工程学和天文学预测中的无可替代的地位。第二章：能量的河流——功、能与热力学的宏伟叙事能量是驱动宇宙万物变化的核心动力。本章系统地阐述了功的概念，并将其推广为动能和势能的形式。我们细致区分了保守力场与非保守力场，并阐明了势能——作为系统储存能力——的物理意义。随后，视角转向热力学。我们不再将热视为一种“流体”，而是将其定义为粒子无序运动的宏观体现。本章的核心是热力学三大定律（零定律、第一定律、第二定律）。特别是第二定律，熵（Entropy）的概念被引入，它不仅是衡量系统混乱程度的量度，更是时间之箭的物理基础。我们探讨了热力学平衡态的统计力学基础，并分析了热机效率的极限，这直接关系到所有能量转换过程的效率上限。第三部分：波动的韵律——光、电与磁的交织本卷是关于场论的入门，揭示了自然界中最普遍存在的、无需媒介即可传递影响的“场”的特性。第三章：电荷的呼唤——静电场与直流的世界本章从最基本的电荷概念出发，探讨了库仑定律。随后，我们引入电场强度和电势的概念，将电荷的分布转化为对空间各点的电性质的描述。通过高斯定律，我们学会了如何处理对称性问题中的电场计算。紧接着，本章过渡到电流的形成与电阻定律（欧姆定律）。我们探讨了电荷在导线中的定向移动所带来的效应，包括焦耳热的产生。磁场作为电荷运动的伴随现象被引入，安培定律描述了电流如何产生磁场。最后，我们用磁感应强度描述了磁场的性质，并探讨了磁力如何作用于运动电荷。第四章：光之谜——电磁学的统一与光谱的奥秘电与磁的统一，是物理学史上最辉煌的成就之一。本章系统梳理了法拉第的电磁感应定律，揭示了变化的磁场如何产生电场。麦克斯韦方程组被完整呈现，它不仅统一了电学、磁学和光学，更预言了电磁波的存在。我们详细分析了电磁波的性质：它们是横波，具有特定的频率和波长，并以光速传播。本章的高潮在于，我们探讨了电磁波谱，从无线电波到伽马射线，每一种波段都对应着宇宙中不同的信息载体。通过对光的干涉、衍射和偏振现象的分析，我们确立了光的波动性理论。第三部分：微观世界的颠覆——量子力学的诞生与发展进入二十世纪，经典物理学的根基开始动摇。本卷致力于阐述那套描述原子、分子以及更小尺度物质行为的，反直觉却极其精确的理论框架。第五章：量子的曙光——黑体辐射与光电效应本章回顾了经典物理学在解释特定现象时遭遇的危机。普朗克的黑体辐射定律及其引入的“能量子”假说（$E=h u$）被视为量子的开端。随后，爱因斯坦对光电效应的成功解释，进一步确立了光的粒子性——光子。我们探讨了波粒二象性概念的萌芽，即所有的物质和能量都同时具有波动和粒子的属性。第六章：原子结构的革命与概率的统治玻尔模型，尽管在严格意义上仍有其局限性，但它成功地解释了氢原子光谱的离散性，引入了能级和量子化的轨道概念。随后，德布罗意提出了物质波的概念，将波粒二象性推广到所有物质粒子。本章的核心是薛定谔方程。它不再预测粒子精确的位置，而是描述了粒子的“波函数”$Psi$。我们详细解释了波函数的概率解释——波函数的模方代表了在特定位置找到粒子的概率密度。不确定性原理（海森堡）被引入，它揭示了我们在测量动量和位置时所固有的、不可避免的限制，这标志着物理学从决定论向概率论的根本性转变。第七章：粒子家族与统一的呼唤本卷的最后一部分将目光投向了更深层次的微观结构——基本粒子。我们介绍了标准模型的基础，包括夸克和轻子，以及传递相互作用力的规范玻色子（光子、W、Z玻色子、胶子）。我们探讨了四种基本力（引力、电磁力、强核力和弱核力）在量子场论框架下的表现。原子核的稳定性和放射性衰变（$alpha, eta, gamma$衰变）被置于弱核力和强核力的作用下进行分析。虽然引力在量子层面尚未被完全整合，但本书仍会展望超对称理论和弦理论等前沿探索，展示物理学家们为寻求最终“万有理论”所做的持续努力。结语：未竟的探索本书结束时，我们将重申物理学作为一种不断自我修正和超越的学科的特性。我们从宏大的星系尺度回溯至幽深的量子真空，所见之处无不展现出数学上的优雅和自然法则的坚固。然而，我们必须认识到，我们所揭示的，仅仅是宇宙这块宏伟织锦的一小部分纤维。暗物质、暗能量的谜团，以及量子引力的终极理论，仍在等待着下一代探索者的到来。本书致力于提供一个坚实的、多维度的物理学基础，它既是对已取得成就的致敬，也是对未来可能性的邀请函。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，我原本是抱着一种“挑刺”的心态来阅读的，因为市面上宣称面向大众的科普读物，十有八九都会在关键的数学推导上含糊其辞，或者用过于简化的比喻来牺牲准确性。但这本书在这方面做得非常平衡。它没有回避数学工具的重要性，而是巧妙地将那些复杂的积分和微分方程“软封装”在叙事之中。当需要用到数学时，作者会先用通俗的语言解释其背后的物理意义，然后再给出表达式，仿佛在说：“看，这个公式其实只是我们刚才讨论的那个现象的精确表达。” 这种处理方式，既满足了想深入了解细节的读者的需求，也避免了让非专业读者望而却步。对我而言，最大的价值在于，它帮助我重新审视了高中和大学时期学习那些基础知识时的“知其然不知其所以然”的困惑。现在，很多原本死记硬背的概念，通过这本书的重新梳理，变得具有了内在的逻辑必然性，这是一种非常宝贵的学习体验。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，最大的特点在于它的“重量感”。这并非指实体书的重量，而是指其思想的厚重感和知识的密度。我发现自己必须放慢速度，很多段落需要反复阅读才能真正消化其中的精髓。它不是那种适合在通勤路上快速浏览的消遣读物，它要求你全神贯注地投入到作者构建的思维框架中。特别是关于宇宙学和基本粒子物理的部分，作者在介绍前沿理论时，展现出极高的专业素养，但他同时又极其审慎，明确区分了哪些是已经被证实的定律，哪些是目前仍在激烈辩论中的假说。这种严谨的态度，让我对书中传递的所有信息都抱有高度的信任。读完之后，我感觉自己的知识体系被重新校准了一次，对我们所处的自然规律有了更加深刻的敬畏和理解，这是一种难得的智力上的满足感。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我首先被它那硬朗的封面设计所吸引，那种低调的深蓝色，配上简洁的白色字体，散发着一种专业而沉稳的气息。内页的纸张质感也相当不错，光滑而不反光，长时间阅读下来眼睛也不会感到特别疲劳。内容方面，坦白说，我原本对这类“硬核”题材抱有一些敬畏之心，担心晦涩难懂。然而，作者的叙事方式出乎意料地流畅。他似乎深谙如何将那些看似高不可攀的物理概念，通过日常生活的类比和生动的历史背景铺陈开来。比如，在阐述相对论的章节，我仿佛能跟着爱因斯坦的思路，在想象的时空中漫步，而不是被一堆冰冷的公式所困扰。书中对实验细节的描述也极其到位，那种精确到小数点后几位的数字，以及对实验误差的坦诚探讨，都让我感受到了科学探索的严谨性与魅力。这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是一次深入科学思想史的旅程，它引导我思考我们所处的宇宙，是如何被这些基本定律所支配的，那种宏大的视角让人心潮澎湃。我尤其欣赏作者在解释量子纠缠时的那种耐心和巧妙，他没有回避其反直觉性，反而将其作为激发读者好奇心的绝佳切入点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排简直是教科书级别的典范，每一个章节的过渡都显得那么水到渠成，毫无突兀感。我花了整个周末的时间沉浸其中，那种专注度是我很久没有体验过的。它不是那种让你需要频繁查阅其他资料才能跟上的读物，相反，它提供了足够的背景知识铺垫，让即便是初次接触某个子领域的读者也能平稳过渡。尤其是在热力学和统计力学的交汇点上，作者的处理方式极为高明。他没有急于抛出熵增定律的数学表达式，而是先从蒸汽机的效率问题入手，层层递进，将抽象的概率概念具象化为微观粒子的运动集合。这种“自下而上”的教学法，极大地降低了我的心理门槛。读完后，我有一种豁然开朗的感觉，很多以前只停留在概念层面上的知识点，此刻变得清晰可见，仿佛被一块块清晰的棱镜折射出来。书中的插图虽然不多，但每一张都恰到好处，它们不是简单的图解，而是对复杂系统的精炼概括，真正做到了“一图胜千言”。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对科学史颇有研究的人，但这本书依然能带给我新的惊喜。它不仅仅是对既有理论的重述，更像是一次对科学发现过程中人性挣扎与突破的细致描摹。作者在描述牛顿与莱布尼茨在微积分上的争端时，那种笔墨的张弛有度，让人看到了科学巨匠光环之下的凡人面貌。读到这些历史轶事，我不再觉得物理学是真空中的完美理论，而是充满人类智慧、偏见与不懈努力的产物。书中对那些被历史淹没的小人物的引用，也显得格外有情怀，他们为理论的最终成型所做的微小但关键的贡献，被重新放置在了应有的位置上。这种对“人”的关注，使得整本书的基调变得温暖而富有生命力，不再是冷冰冰的公式演算。我甚至会时不时地停下来，想象自己身处那个时代，面对那些未解的谜团，那种探索的激情是极具感染力的。

评分☆☆☆☆☆