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☆☆☆☆☆

出版者:W. H. Freeman

作者:Peter Atkins

出品人:

页数:1024

译者:

出版时间:2009-12-11

价格:$ 232.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9781429219556

丛书系列:

图书标签:

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寰宇之钥：探寻宇宙的物质结构与能量流变 一部宏大叙事，勾勒从微观粒子到宏观星系演化的完整图景 本书特色： 跨学科整合： 深度融合了经典物理学、量子力学、热力学、宇宙学以及前沿的粒子物理学，构建起一个无缝连接的知识体系。 理论的深度与广度兼具： 不仅详尽阐述了支撑现代科学的四大基本作用力及其标准模型，更深入探讨了暗物质、暗能量等当代科学前沿的未解之谜。 历史脉络清晰： 追溯了人类理解自然界核心规律的历史进程，从亚里士多德的自然哲学到爱因斯坦的相对论，再到费曼的路径积分，展现了科学思想的迭代与飞跃。 --- 第一部分：物质的基石——运动与结构（The Foundations of Matter: Motion and Structure） 第一章：牛顿的遗产与经典力学的黄昏 本书伊始，我们将重温艾萨克·牛顿爵士为我们奠定的宏伟框架——经典力学。本章详细解析了牛顿三大定律、万有引力定律及其在宏观尺度上的无与伦比的成功。我们不仅会推导开普勒定律，更会引入拉格朗日力学和哈密顿力学的变分原理视角，揭示经典物理背后更深层次的对称性与守恒律。然而，经典理论在描述黑体辐射、光电效应等微观现象时的局限性，将自然地引导我们进入下一篇章的革命。 第二章：量子的黎明——微观世界的奇特逻辑 本章是理解现代物理学的关键。我们将深入剖析普朗克的量子化假设如何解决黑体辐射难题，爱因斯坦如何利用光子解释光电效应。随后，焦点转向波粒二象性：德布罗意波长、电子衍射实验。核心内容将集中于薛定谔方程的建立与求解，包括无限深势阱、有限深势阱以及氢原子能级精细结构。我们将探讨量子力学的核心——不确定性原理，并以自旋的概念引入量子数的完整描述，为理解化学键的本质打下坚实的理论基础。 第三章：对称性、群论与物质的分类 超越宏观直觉的量子世界，需要更抽象的数学工具——群论。本章将介绍群论在物理学中的应用，特别是空间群和洛伦兹群。我们将探讨这些对称性如何决定粒子的性质（如角动量守恒）以及它们在晶体结构中的体现。这一章节将为读者提供一个俯瞰物质形态的宏观视角，理解不同物质相态的内在组织原理。 --- 第二部分：能量的脉动——热力学、统计力学与信息 第四章：热力学的必然性——熵与不可逆性 本部分将彻底转向能量的转换和宏观统计行为。我们从伽利略的温度测量开始，系统阐述热力学的三大定律：能量守恒、熵增原理和绝对零度的不可达性。我们将重点分析卡诺循环和吉布斯自由能，这些工具是理解所有自发过程的驱动力。熵的概念，不仅仅是“无序度”，更是信息论的先驱，我们将探讨玻尔兹曼的统计力学诠释，连接微观粒子的随机运动与宏观热力学量的精确定义。 第五章：统计力学的桥梁——从微观到宏观的推导 本章是理论物理的精华之一。我们将详细介绍系综理论（微正则系综、正则系综、大正则系综），并推导玻尔兹曼分布。通过分析玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计，我们将解释理想气体的性质、电子在金属中的行为，以及液氦的超流性（玻色-爱因斯坦凝聚）。这为理解材料的宏观热学性质提供了无可辩驳的微观基础。 第六章：信息、熵与黑洞热力学 我们将目光投向理论的边界。探讨香农的信息论如何与热力学熵相联系，引出“信息就是物理”的观点。随后，我们将进入广义相对论的领域，探讨史瓦西半径、事件视界。重点讨论贝肯斯坦-霍金熵，揭示黑洞并非完全“黑”的物理实在，它们也具有温度和熵，这标志着引力理论与量子热力学的深刻统一。 --- 第三部分：宇宙的结构——相互作用与场论 第七章：电磁场的交响曲——从麦克斯韦到量子电动力学 本章回归到最熟悉但又最深刻的相互作用——电磁力。我们将从麦克斯韦方程组的四个方程出发，系统地阐述电场、磁场的统一性、电磁波的传播，以及它们在相对论框架下的重构。随后，我们将介绍规范场论的思想，并概述量子电动力学（QED）的基本框架，讨论费曼图如何描绘光子和电子的相互作用，以及如何通过重整化来处理理论中的无穷大。 第八章：强核力与弱核力的谜团 探索原子核内部的复杂世界。本章将介绍强相互作用，并深入探讨量子色动力学（QCD）。我们将分析夸克和胶子，解释渐近自由和夸克禁闭现象。紧接着，我们将研究弱相互作用，它是放射性衰变（如 $eta$ 衰变）的根源，并介绍宇称不守恒这一重大发现。 第九章：粒子物理的标准模型与希格斯机制 本章汇集前述的相互作用，全面介绍粒子物理标准模型（The Standard Model）。我们将清晰地展示所有基本费米子（夸克和轻子）以及规范玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）。核心在于解释希格斯机制如何赋予规范玻色子和费米子质量，这是标准模型中至关重要的一步。本章将回顾LHC的发现，并讨论标准模型遗留的未解问题，如中微子的质量。 --- 第四部分：时空的几何——相对论与宇宙的命运 第十章：狭义相对论的革命——时空一体 本章将系统性地介绍爱因斯坦的狭义相对论（SR），其核心在于光速不变原理和相对性原理。我们将推导洛伦兹变换，由此引出时间膨胀、长度收缩、以及著名的质能等效关系 $E=mc^2$。本章将侧重于动量和能量在相对论框架下的重新定义，以及闵可夫斯基时空的几何结构。 第十一章：广义相对论——引力即时空弯曲 我们将进入现代物理学的巅峰之作——广义相对论（GR）。本章阐述等效原理，并引入黎曼几何，解释引力如何被描述为时空曲率。我们将分析爱因斯坦场方程的物理含义，并讨论其关键的实验验证：水星近日点进动、引力红移、以及光线在引力场中的偏折。黑洞、引力波的产生与探测，将作为广义相对论的宏伟预言和现代观测的完美印证。 第十二章：从大爆炸到未知的边界 最后，我们将运用以上所有物理学工具来审视宇宙的起源和演化。本章将梳理大爆炸模型的证据链：宇宙膨胀（哈勃定律）、宇宙微波背景辐射（CMB）以及轻元素的丰度。我们将讨论暴胀理论如何解决早期宇宙的视界问题和磁单极子问题。最后，本章将展望未来，深入探讨暗物质的候选者（如WIMPs或轴子）以及暗能量在驱动宇宙加速膨胀中所扮演的角色，以此结束这场对物质、能量、时间和空间的全面探索。

评分☆☆☆☆☆

Very good writing and organization, and more，the author have a great sense of deep insight，just as its subtitle： The quest for insight。Anyway， I hope my interest and patience could hold to the last page， P 738.

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

这本书，恕我直言，简直就是一场思维的探险，但探索的地图却遗失在了某个古老的图书馆角落。当我翻开它，满怀期待地寻找着那些构成物质世界的基石——那些能让我理解“为什么”的化学原理时，我得到的回应却是一片迷雾。它似乎在用一种极其晦涩的语言，讲述着一些我完全无法在实际应用中找到对应点的概念。比如，它花费了大量的篇幅去描绘一个极其复杂的反应机理，但关键的催化剂作用却轻描淡写地带过，仿佛那只是一个无关紧要的装饰品。我需要的，是那种能让我恍然大悟的“啊哈！”时刻，是那种清晰的逻辑链条，将从原子结构到宏观现象之间的鸿沟完美架设起来。然而，这本书更像是一位沉醉于自己精致理论模型的艺术家，他为自己的作品着迷，却忘记了听众可能需要更直观的引导。我尝试用它来解决工作中遇到的一个关于溶解度的实际问题，结果发现书里的公式和图表，即便经过我耐心的演算，也无法准确预测实验结果，那感觉就像是拿着一把设计精美的钥匙，却找不到能打开它的锁。它似乎更偏向于纯粹的数学推导和理论的建构，而那些支撑起整个化学大厦的、充满活力的实验证据和实际案例，却被放在了一个非常次要的位置，这让一个寻求知识的实践者感到十分受挫。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，与其说是学习，不如说是一场漫长的、与作者之间“心有灵犀”的猜谜游戏。我不得不承认，有些章节的理论深度是毋庸置疑的，它涉及的视角非常独特，试图从更深层次的量子力学角度去解释经典化学现象。但问题在于，它完全没有做好承上启下的过渡工作。读者如果不是已经在该领域深耕多年，很容易在第一页就迷失方向。它假设你已经掌握了大量的预备知识，比如对波函数和薛定谔方程的直观理解，这对于一个希望建立完整知识体系的初学者来说，无疑是设置了过高的门槛。举个例子，书中关于分子轨道理论的阐述，完全没有提供任何有助于手动绘制和分析的步骤指南，更多的是对抽象数学表达的罗列。我期待的是那种能够手把手带着我一步步搭建起复杂概念模型的教学方法，就像一位耐心且技艺高超的导师，总能找到最恰当的比喻来解释最抽象的事物。但这本书的作者似乎更像是一位站在山巅，向下俯瞰众生的智者，他们对山下道路的曲折毫不在意，只是用一种高高在上的口吻陈述着真理。这种高冷的姿态，极大地削弱了知识的传播效果。

评分☆☆☆☆☆

我翻阅这本书，心中涌起的更多是关于排版的抱怨而非知识的赞叹。从视觉设计的角度来看，这本书简直是一场灾难性的用户体验。文字的密度高得令人发指，段落之间几乎没有喘息的空间，大量的公式和符号挤压着本就稀薄的留白，使得眼睛在快速扫描信息时感到极度的疲劳。更糟糕的是，关键概念和核心定义的强调方式非常模糊，它们淹没在冗长的主体叙述之中，缺乏粗体、斜体或清晰的小标题来引导读者的注意力。我花了大量时间去区分哪些是背景知识铺垫，哪些是必须记住的定义，这极大地消耗了我的认知资源。一本好的教材，应该像一个友好的向导，用清晰的视觉线索告诉读者“看这里，这很重要”。然而，这本书却像一个古老的羊皮卷轴，所有信息一视同仁地呈现出来，迫使读者用蛮力去挖掘有价值的宝石。如果我只是想快速回顾一下热力学第二定律的数学形式，我可能需要花上五分钟，在密密麻麻的符号海洋中搜索那个该死的符号组合，而不是在十秒内找到一个被加粗标注的总结框。这种对阅读便利性的漠视，使得学习效率直线下降。

评分☆☆☆☆☆

这本书在介绍有机化学部分时，表现出一种令人费解的偏科现象。它似乎对某一类特定的、结构复杂的环状化合物抱有异乎寻常的热情，用极端的篇幅去分析它们在特定高压环境下的反应路径，详尽到几乎令人窒息。然而，对于日常生活中无处不在的基础有机反应，比如常见的取代反应或酯化反应，其介绍却显得苍白无力，缺乏对反应条件的细致讨论和对产物分离提纯的实际操作建议。我希望得到的，是一个全面的视角，既能领略理论的精妙，也能掌握实际操作的诀窍。这本书更像是一本为特定科研小众群体编写的“内部参考手册”，而不是一本面向广泛化学学习者的入门或进阶教材。例如，它完全没有提及现代化学分析技术（如NMR或IR）如何帮助我们确认这些复杂反应的产物，这在现代化学实践中是不可或缺的一环。这种选择性的详述，使得知识结构显得头重脚轻，让人在试图将所学知识应用于更广阔的领域时，感到力不从心，总觉得缺少了关键的连接点。

评分☆☆☆☆☆

最让我感到困惑的是，这本书在对历史背景和科学发展脉络的梳理上，表现得极其敷衍。化学是一门充满哲学思辨和不断自我修正的学科，了解一个理论是如何在历史的浪潮中被提出、被质疑、最终被接受的过程，对于建立正确的科学观至关重要。然而，这本书似乎完全割裂了“人”与“科学”的关系，它只是机械地罗列事实和公式，仿佛这些真理是从天而降的。它没有讲述道尔顿是如何艰难地提出原子论的，也没有提及盖-吕萨克的气体定律是如何在实验的反复验证中被确立的。这种缺乏人文关怀的叙述方式，使得化学这门科学变得冰冷而枯燥，缺乏感染力。我阅读一本教科书，不仅是为了获取知识，也是为了培养探索未知的热情。一本优秀的著作应该能够激发读者的好奇心，让人感受到化学家们探索世界的艰辛与喜悦。但这本书仅仅提供了一个知识的“静态快照”，而完全忽略了其背后的动态演变过程，使得阅读过程更像是在背诵一本过时的、缺乏生命力的化学词典。

评分☆☆☆☆☆

终于可以跟化学说拜拜了….

评分☆☆☆☆☆

终于可以跟化学说拜拜了….

评分☆☆☆☆☆

我用的是这本书的第六套。当时觉得第一章量子部分讲的我害怕，现在依旧。后面全是推导。毕竟Atkins是写物化的人。很强的一本书。图好看吧，全班买下来，一个人才300块，也不是很贵。

评分☆☆☆☆☆

终于可以跟化学说拜拜了….

评分☆☆☆☆☆

内容全面 叙述易懂 就是有被硬灌知识点的感觉