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出版者:

作者:王青^张国恒 编

出品人:

页数:270

译者:

出版时间:2011-8

价格:32.00元

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isbn号码:9787030321114

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宇宙的奥秘与日常的规律：现代物理学漫游指南 内容简介： 本书旨在为初涉物理学殿堂的读者，提供一个全面、直观且富有启发性的现代物理学入门导览。我们深知，物理学常被视为一门晦涩难懂的学科，充斥着复杂的数学公式和抽象的概念。然而，我们坚信，隐藏在这些符号背后的，是构建我们所见世界的底层逻辑和宇宙运行的精妙法则。本书摒弃了传统教材中过于僵化的线性叙事，转而采用“主题探索”的方式，带领读者踏上一场跨越宏观与微观、经典与前沿的智力探险。 第一部分：世界的基石——经典物理学的再审视 这一部分将从我们日常经验最能感知的部分开始，重塑对经典物理学的理解。我们不会满足于机械地复述牛顿定律，而是深入探讨这些定律背后的哲学意义及其在工程学、天文学中的实际应用。 1. 运动的几何与力的解析： 我们将用丰富的实例，如行星的轨道运动、弹道轨迹的精确计算，来剖析矢量分析和微积分在描述物理现象中的威力。重点在于理解“力”不仅仅是推或拉，而是能量和动量的传递媒介。我们将探讨角动量守恒在花样滑冰和陀螺稳定中的优雅体现。 2. 能量的通用语言： 功、能、功率——这些看似简单的概念，却是贯穿整个物理学的核心线索。本书将详细阐述能量的各种形式（动能、势能、内能、热能），并着重介绍“能量守恒定律”的普适性，它如何成为物理学中最可靠的“诺言”。我们将通过热力学第一定律，连接到引擎的效率和气候系统的能量平衡。 3. 波动与场的魅力： 光的本质，声音的传播，水波的干涉——波动现象是自然界普遍存在的美。本部分将深入浅出地解释波的叠加原理、衍射和干涉。随后，我们将自然过渡到电磁场理论的基石，麦克斯韦方程组的简洁之美。我们不会让复杂的微分方程占据篇幅，而是聚焦于方程所预示的深刻结论：光即是电磁波，电与磁的统一性如何揭示了现代通信技术的原理。 4. 相对性的震撼： 经典物理学在高速和强引力场下的局限性促成了爱因斯坦的革命。我们将详细解析狭义相对论的两个基本假设——光速不变和相对性原理，并探讨时间膨胀和长度收缩这些反直觉的现象如何通过精确的实验验证。广义相对论则被描绘成几何学与引力的结合，我们将通过类比，理解引力如何是时空弯曲的表现，并介绍黑洞、引力波这些宇宙学前沿话题的物理学根源。 第二部分：微观世界的奇景——量子力学的诞生与发展 进入微观尺度，经典物理学的确定性烟消云散，取而代之的是概率、不确定性和量子化的世界观。本部分旨在帮助读者克服对“量子”概念的恐惧，建立起对微观世界基本规律的直观认识。 1. 量子化的黎明： 从黑体辐射的“紫外灾难”到普朗克常数的引入，我们将追溯量子论诞生的历史脉络。光电效应的解释，不仅确立了光的粒子性（光子），更展示了能量如何以离散的“包”的形式存在。 2. 原子结构与能级： 波尔模型的成功与局限性，引导我们进入海森堡和薛定谔的时代。我们将用波函数（$Psi$）来描述电子的概率云，而非确定的轨道。重点在于理解量子化能级如何解释了元素光谱的规律性，这是化学和材料科学的基石。 3. 概率与不确定性： 海森堡不确定性原理并非测量技术的缺陷，而是自然界固有的属性。我们将探讨粒子的波粒二象性，理解物质波的概念，并以双缝干涉实验为例，揭示观察行为对微观系统状态的决定性影响。 4. 深入原子核： 从放射性现象（α、β、γ衰变）出发，探索原子核内部强大的核力。我们将解析核裂变（核能的利用）和核聚变（恒星的动力来源）的基本物理过程，并探讨核反应中的质量亏损与能量释放的定量关系。 第三部分：前沿的边界——现代物理学的探索方向 本章将带领读者触及当前物理学研究的最活跃区域，展望我们对宇宙的终极理解。 1. 粒子物理的标准模型： 我们将介绍构成物质的基本粒子（夸克、轻子）以及传递基本相互作用的规范玻色子（光子、胶子、W/Z玻色子）。希格斯机制如何赋予粒子质量，将作为理解标准模型完备性的关键。本书将清晰梳理强核力、弱核力、电磁力这三种作用力的统一趋势。 2. 宇宙学的宏大叙事： 结合广义相对论和观测数据，我们将探讨大爆炸理论的证据（宇宙微波背景辐射、哈勃膨胀）。本部分将聚焦于当前宇宙学中最引人入胜的谜团：暗物质的间接证据、暗能量对宇宙加速膨胀的驱动作用，以及我们对宇宙未来命运的推测。 3. 统一的梦想： 最后，我们将简要介绍当前理论物理学家为实现“万有理论”所做的努力，例如弦理论和圈量子引力等，探讨它们试图解决的问题——如何将量子力学与广义相对论成功地融合。 本书特色： 概念先行，数学辅助： 强调物理直觉和概念理解，数学推导作为理解工具而非障碍。 历史脉络清晰： 穿插物理学家的生平和思想转变，使知识点更具人情味和背景深度。 联系实际应用： 大量篇幅用于讨论激光、核磁共振、半导体、GPS系统等现代技术背后的物理原理，证明物理学是改变世界的驱动力。 本书适合于所有对自然世界运行机制充满好奇的求知者，无论是理工科背景的学生，还是希望系统性拓展视野的文科读者，都能从中获得一次酣畅淋漓的智力体验。它不是一本公式汇编，而是一本关于“我们如何认知宇宙”的思考之书。

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这本书的价值，远远超出了我最初的预期。我原本只是想找一本能够帮助我巩固课堂知识的书，但它带给我的启发却是全方位的。它不仅讲解了大学物理中的核心概念和原理，更重要的是，它教会了我一种学习物理的方法。作者在书中强调了“理解比记忆更重要”的理念，并为读者提供了大量的实践和思考机会。我发现，这本书并不鼓励死记硬背，而是通过引导性的问题和开放性的讨论，鼓励读者主动去探索物理世界的奥秘。例如，在讲解某一章节时，它会提出一些看似简单却引人深思的问题，让我不得不停下来思考，并尝试用学到的知识去解答。这种主动学习的过程，极大地提升了我的学习效率和效果。而且，书中的案例分析做得非常到位，很多现实生活中的例子被巧妙地融入到物理原理的讲解中，让我觉得物理学并非只存在于课本和实验室，而是无处不在。我感觉自己不再是被动地接收信息，而是真正地参与到知识的构建过程中。这本书就像是一把钥匙，为我打开了物理学的大门，让我看到了一个充满魅力和无限可能的领域。

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我必须承认，我在接触这本书之前，对大学物理的学习几乎是“谈虎色变”。那些冗长的公式、抽象的概念，常常让我感到沮丧和无力。我曾尝试过很多不同的学习方法，但效果都不尽如人意，总觉得自己像是在原地打转。然而，这本书的出现，就像是黑暗中的一束光，彻底改变了我的学习体验。它最让我称赞的一点是，它能够用极其浅显易懂的语言，去解释那些复杂深奥的物理原理。作者仿佛是一位经验丰富的引路人，他能精准地找到我的知识盲点，并用最恰当的方式去填补。我喜欢书里那些“循序渐进”的讲解模式，它不会一下子抛出大量的信息，而是将复杂的概念分解成一个个小模块，让我能够逐步理解和消化。而且，书中穿插的各种趣味插图和生动比喻，更是为枯燥的物理知识注入了活力，让我在轻松愉快的氛围中学习。我印象深刻的是，书中对牛顿运动定律的讲解，并没有直接给出定义，而是通过一系列生活化的场景，引导我一步步去体会力和运动之间的关系，这种学习方式让我觉得非常自然和高效。这本书不仅仅是一本学习指导，更像是一位良师益友，它在我迷茫时给予指引，在我困惑时耐心解答，让我重新燃起了对物理学的兴趣和信心。

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这本书给我带来的最大改变，就是让我不再害怕物理。过去，我对物理公式的恐惧感几乎是与生俱来的，看到那些复杂的数学符号就头疼。我总是觉得物理是给那些数学天赋极高的人准备的，而我这种普通学生根本无法驾驭。然而，这本书完全颠覆了我的这种想法。它并没有回避那些公式，而是以一种极其循序渐进的方式，一点点地揭示公式的来龙去脉。每当出现一个新公式，它都会先从最基本的概念入手，解释清楚这个公式到底在描述什么物理现象，然后再一步步地推导。这种“由浅入深，化繁为简”的处理方式，让我一下子就放松下来。我发现，原来那些看起来令人生畏的公式，背后都有着清晰的逻辑和简单的道理。而且，书中有很多巧妙的比喻和类比，将抽象的物理概念具象化，让我能够在大脑中形成生动的图像，从而更好地记住和理解。我尤其喜欢书中关于“思维导图”的介绍，它教会了我如何将零散的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系，这对于我梳理物理知识脉络非常有帮助。现在，我不再是见到物理就想逃避，而是开始尝试去理解它，甚至享受它带来的挑战。

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这本书真是太让我惊喜了！我一直觉得物理的学习过程就像是在爬一座高山，知识点繁多，公式晦涩，概念抽象，总感觉自己爬得很吃力，而且常常会在半山腰迷失方向。这本书就像是给我配了一位经验丰富的向导，细致地指出了每一条正确的路径。最让我受用的是，它并没有直接给我答案，而是通过层层递进的引导，让我自己去思考、去理解。当我遇到那些让我抓耳挠腮的题目时，这本书总是能提供一个全新的视角，或者是一个巧妙的提示，让我茅塞顿开。那种“原来如此”的顿悟感，真的太美妙了！我不再是死记硬背那些公式，而是开始真正理解它们是如何被推导出来的，它们背后蕴含的物理意义是什么。书中的例子也十分贴切，常常能从生活中的现象引申到复杂的物理原理，让我觉得物理不再是遥不可及的学科，而是和我们息息相关的。有时候，我甚至会觉得这本书比老师讲得还要清楚，尤其是那些容易混淆的概念，它都能辨析得明明白白，让我不再感到困惑。总之，这本书彻底改变了我对物理学习的看法，让我从被动接受变成了主动探索，真的太值得推荐了！

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读完这本书，我感觉自己对物理学的理解进入了一个全新的境界。之前，我对物理的印象一直是充满着枯燥的公式和难以想象的抽象概念，每次上课都像是在打瞌睡，考试更是让我头疼不已。但是，这本书却像一股清流，将原本沉闷的物理世界变得生动有趣起来。它不仅仅是罗列知识点，而是通过一种非常故事化的方式，把一个个物理现象背后的原理娓娓道来。我印象最深刻的是关于能量守恒的部分，作者用了很多生活中的例子，比如荡秋千、玩溜溜球，将抽象的能量转化过程描绘得栩栩如生，让我一下子就理解了能量是如何在不同形式之间传递的。而且，这本书的排版也很吸引人，插图精美，公式的推导过程也清晰明了，不会让人望而却步。我特别喜欢书里的一些小贴士，它们总是在不经意间点醒我，让我能够从更深层次去理解问题。读这本书的过程，更像是一种与智者的对话，它引导我思考，激励我去探索，让我对物理学产生了浓厚的兴趣。以前我可能只是为了应付考试而学习物理，现在我则是出于对知识本身的渴望。这本书，无疑是点燃了我学习物理的火种，让我看到了物理学迷人的另一面。

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