超声速流与冲击波

超声速流与冲击波 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:德 R.柯朗 K.O.弗里德里克斯
出品人:
页数:402页
译者:
出版时间:1986
价格:0
装帧:精装
isbn号码:
丛书系列:力学名著译丛
图书标签:
  • 物理
  • 数学
  • 流体力学
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具体描述

好的,这是一本关于量子场论的图书简介,旨在深入探讨微观世界的基本规律。 --- 量子场论:从场论基础到粒子物理前沿 导言:探索物质与相互作用的终极图景 在物理学的宏伟殿堂中,我们一直在追问:构成宇宙万物的基本单元究竟是什么?经典物理的范式在描述微观世界时遭遇了深刻的危机,唯有量子力学与狭义相对论的结合——量子场论(Quantum Field Theory, QFT),才为我们描绘出物质和相互作用的统一图景。 本书并非聚焦于宏观流体力学或高速气动力学,而是带领读者深入探索自然界最深层次的结构。它是一部为物理学、数学及相关工程领域的研究者和高年级学生量身打造的深度指南,旨在系统而严谨地阐述量子场论的理论框架、数学工具及其在当代粒子物理学中的核心应用。 第一部分:基础构建——从经典场到量子化 本书的开篇,着重于为读者打下坚实的理论基础。我们首先回顾经典场论的框架,特别是拉格朗日密度形式,这是构建任何量子场论的基石。 一、经典场论回顾与变分原理: 我们将详细探讨标量场、狄拉克旋量场以及电磁场(向量场)的运动方程,理解诺特定理如何将场论中的对称性与守恒量联系起来。 二、正则量子化: 这是量子场论的“阿基米德点”。本书将详尽阐述如何将经典场量提升为算符,并引入对易关系或反对易关系。我们将以最简单的自由标量场(Klein-Gordon场)为例,展示如何通过产生算符和湮灭算符来构建粒子态(福克空间),从而自然地解释粒子的产生与湮灭。 三、狄拉克场与费米子: 费米子的量子化遵循与玻色子截然不同的路径。我们将深入分析狄拉克方程的结构,并推导出费米子场算符的反对易关系,强调泡利不相容原理在量子场论中的自然涌现。 四、因果律与相对论性: 场论的相对论性要求对因果关系的严格遵守。我们讨论如何通过量子场的对易性/反对易性来确保在类空分离点上,算符的乘积与顺序不影响物理结果,这保证了信息传播速度不超过光速。 第二部分:相互作用的引入——微扰论与费曼图 现实世界充满了相互作用。一旦引入相互作用项,薛定谔方程(或狄拉克方程)的精确求解变得不可能,微扰论和费曼图成为分析复杂物理过程的强大工具。 一、相互作用绘景与S矩阵: 我们转向相互作用绘景,详细推导S矩阵(散射矩阵),它是描述粒子间相互作用概率幅的核心量。 二、费曼规则的建立: 本部分的核心在于费曼图的系统性介绍。我们将从指数微扰展开出发,逐步建立描述各种基本相互作用的费曼规则。这不仅仅是计算工具,更是理解微观过程拓扑结构的直观方式。读者将学习如何根据拉格朗日密度精确地画出费曼图,并将其转化为具体的数学表达式。 三、计算散射截面与衰变率: 通过费曼图计算,我们将展示如何确定实验中可测量的物理量,如微分散射截面、总截面以及粒子衰变宽度。书中将包含对经典费曼图计算的详细步骤演示。 第三部分:重整化——处理无限的艺术 量子场论计算中不可避免地会出现看似无穷大的结果,这是理论面临的巨大挑战,也是其最精妙之处所在。 一、紫外灾难: 我们将剖析循环图(Loop Diagrams)带来的无穷大问题,并解释这些“裸”无穷大如何源于我们对微观尺度的不完备描述。 二、重整化程序: 本书将系统介绍处理无穷大的两种主要方法——正则化(Regularization)和重整化(Renormalization)。我们将详细讨论如何通过引入“裸”参数和“物理”参数之间的关系,使得所有可观测量最终都依赖于有限的、可测量的物理输入。 三、跑动耦合常数与重整化群: 现代量子场论的深刻见解在于,耦合常数不是固定的,而是依赖于观测能标。我们将引入重整化群(Renormalization Group, RG)的概念,解释渐近自由等重要现象,揭示物理定律在不同尺度下的演变规律。 第四部分:规范场论与标准模型 量子场论最成功的应用是描述电磁力、弱核力和强核力。规范场论是实现这一目标的核心框架。 一、经典规范理论: 从电磁学的U(1)规范不变性出发,我们将推广到非阿贝尔群(如SU(2)和SU(3)),引入规范玻色子(如光子、W和Z玻色子、胶子)作为传递相互作用的媒介。 二、量子电动力学(QED): 本书将详细分析QED的量子化、费曼规则以及最著名的计算——电子的正常磁矩(Anomalous Magnetic Moment)的精密预测与实验的惊人一致性。 三、自发对称性破缺与希格斯机制: 我们将探讨如何通过自发对称性破缺(Spontaneous Symmetry Breaking)来赋予规范玻色子质量,特别是深入解析希格斯机制在标准模型中的作用,这是理解W和Z玻色子质量起源的关键。 四、色动力学(QCD)与夸克/胶子世界: 针对强相互作用,我们将阐述SU(3)规范理论,解释夸克禁闭和渐近自由的物理根源,并概述标准模型的基本结构。 结语:展望未来 本书的最后部分将简要回顾量子场论的成就,并展望其在超越标准模型的前沿领域中的应用潜力,例如手征微扰论、有效场论的思想,以及它在凝聚态物理中的应用价值。 --- 《量子场论:从场论基础到粒子物理前沿》旨在提供一个清晰、连贯且数学严谨的学习路径,是深入理解当代理论物理核心的必备参考书。通过本书的研读,读者将掌握描述自然界基本规律的强大数学语言。

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读后感

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《超声速流与冲击波》——书名本身就传递出一种强大的力量感和速度感,让我对接下来的阅读充满期待。我一直对那些能够改变物质形态和能量传递方式的物理现象感到好奇,而冲击波无疑是其中的佼佼者。书中是否会详细介绍“普朗特-迈耶(Prandtl-Meyer)膨胀波”的理论?我知道,在超声速流动中,当流体遇到凸起的转角时,会产生膨胀波,从而使流体膨胀并加速。我希望书中能够用清晰的图示和数学推导,来解释这个过程,并给出相应的计算公式。此外,关于“激波管”的介绍也引起了我的兴趣。我知道,激波管是一种用于产生和研究冲击波的实验设备。书中是否会详细介绍激波管的工作原理,以及它在科学研究中的应用?例如,如何利用激波管来模拟某些极端条件下的物理现象,比如材料在冲击载荷下的反应?我希望通过这本书,能够更直观地理解那些难以观察的超声速现象,并对其在科学研究和工程应用中的重要性有更深刻的认识。

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《超声速流与冲击波》——这个书名就足够让人心潮澎湃,仿佛置身于飞机的加速起飞,或是火箭划破天际的瞬间。我一直对那些能够瞬间改变世界面貌的物理现象感到好奇,而冲击波无疑是其中最具代表性的之一。我非常想知道,书中是否会深入探讨冲击波的“强度”和“传播速度”是如何与介质的性质以及能量来源相关的。例如,一个微小的爆炸和一次核爆产生的冲击波,其形成机制和传播过程又有什么本质的区别?我期待书中能够提供一些具体的计算方法,来估算不同情况下的冲击波参数。另外,关于“激波的相互作用”,比如两个激波相遇时会发生什么?它们会相互叠加,还是会相互抵消?书中是否会通过一些经典的实验案例,来展示这些复杂的相互作用?我特别希望能够理解,在超声速飞机设计中,工程师们是如何利用或者规避激波的。例如,一些高超声速飞行器的设计,是如何在高空稀薄空气中依然能够产生有效的升力,并且保持稳定的?这本书的出现,不仅仅是一本教科书,更像是一扇通往超声速世界奥秘的窗口,让我能够更深入地理解那些曾经只能在电影或新闻中看到的场景。

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拿到《超声速流与冲击波》这本书,我就迫不及待地翻阅起来。封面上严谨的标题,让我对书中内容的深度和广度充满了期待。我一直在思考,为什么当物体以超声速运动时,周围的介质(通常是空气)会发生如此剧烈的变化,形成一种特殊的“波”?书中是否会从最基本的流体力学方程出发,逐步推导出超声速流动的基本规律?我尤其关注书中对“激波界面”的描述,它究竟是一个薄薄的层,还是一个具有一定厚度的区域?流体在穿过激波界面时,会发生哪些物理量的突变,比如压力、密度、温度和速度?我希望作者能够通过详实的理论分析和精妙的图示,将这些复杂的概念清晰地呈现出来。此外,书中关于“激波的稳定性”的讨论也引起了我的兴趣。激波在传播过程中,是否会发生不稳定性,从而导致流动的失稳?这对于飞行器的安全性和稳定性至关重要。我猜想,这本书会涉及一些关于“燃烧不稳定性”或者“爆震波”的讨论,这些都是与激波密切相关的危险现象。这本书的阅读过程,对我来说,将是一次智力上的挑战,也是一次对科学魅力的深刻体验。

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《超声速流与冲击波》——这个书名就足以勾起我对物理世界深层奥秘的探索欲望。我一直对那些能够瞬间改变介质状态,并传递巨大能量的物理现象感到着迷,而冲击波的产生和传播,正是其中最令人惊叹的例子之一。我非常想知道,书中是否会详细介绍“激波的反射和折射”现象?例如,当冲击波遇到墙壁时,它会如何反射?当冲击波从一种介质传播到另一种介质时,它又会如何折射?我期待书中能够提供一些实际的例子,比如在地下爆炸中,冲击波如何在地层中传播和反射,最终对地面造成影响。此外,书中关于“声爆”的讨论也引起了我的兴趣。我一直对超音速飞机产生巨大声响的原理感到好奇,它是否与激波的形成和传播有关?我希望能够通过这本书,不仅理解超声速流和冲击波的理论基础,更能洞察它们在现实世界中的各种应用和影响,从而更深刻地认识我们所处的世界。

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读完《超声速流与冲击波》的目录,我立刻被其内容的丰富性所吸引。从基础的流体力学概念,到复杂的激波理论,再到实际应用,这本书仿佛是一部完整的百科全书,涵盖了超声速流和冲击波的方方面面。我最感兴趣的是关于“激波结构”的部分,书中是否会详细讲解激波的形成机制,比如是由于压缩还是膨胀?不同类型的激波(例如斜激波、弯曲激波)又有什么区别和特点?我猜测,书中会涉及很多关于流场分析的工具和方法,或许会介绍一些数值模拟的技术,让读者能够直观地理解这些肉眼看不见的物理现象。此外,关于“冲击波传播”的章节也引起了我的高度关注。冲击波在介质中传播时,能量是如何传递的?它们会发生反射、衍射或者干涉吗?书中是否会分析一些现实世界中的冲击波现象,比如雷电发生时的声音传播,或者爆炸产生的冲击波效应?我对这些实际应用的案例非常好奇,因为它们能帮助我更好地理解抽象的理论。我还注意到书中可能涉及到了“超声速流动设计”的部分,这对我来说尤其有价值。如果书中能够介绍一些如何通过调整设计参数来优化超声速飞机的性能,或者如何降低超声速飞行带来的阻力,那将是非常棒的。这本书的出现,无疑为想要深入了解超声速世界的研究者和爱好者提供了一个宝贵的资源。

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《超声速流与冲击波》——听起来就像一本充满了科学奥秘和技术挑战的书。我一直对那些能够推动人类进步的科学理论和工程技术充满敬畏,而超声速流和冲击波无疑是其中的重要组成部分。我特别想知道,书中是否会从微观的分子运动角度,来解释宏观的超声速流动现象?比如,当空气分子以如此快的速度运动时,它们之间的碰撞会发生怎样的变化,从而导致激波的形成?我期待书中能够提供一些关于“气体动力学”的理论基础,以及它们如何应用于超声速流动的分析。此外,关于“冲击波的衰减”也引起了我的关注。冲击波在传播过程中,能量会逐渐耗散,其强度也会减弱。书中是否会讲解导致这种衰减的机制,以及影响衰减速度的因素?例如,空气的密度、湿度,或者传播的距离,是否都会影响冲击波的衰减?我希望能够通过这本书,对超声速飞行器在复杂环境下的表现,有更深入的理解。这本书不仅仅是理论的堆砌,更是对我们探索宇宙、征服极限的一种指引。

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《超声速流与冲击波》——这个名字本身就充满了科学的魅力,让我对即将展开的阅读之旅充满了好奇和期待。我一直对那些能够挑战我们对时间和空间认知的物理现象着迷,而超声速飞行和冲击波的产生,无疑是其中的代表。我特别想知道,书中是否会深入探讨“相似性原理”在超声速流动分析中的应用。例如,如何通过模型实验来预测真实飞机的超声速性能?我期待书中能够提供一些关于“边界层”在超声速流动中的特性变化,以及它如何影响飞机的气动阻力和热量产生。我希望能够理解,为什么在超声速飞行时,飞机表面会产生极高的温度,以及相关的隔热材料和技术是如何研发出来的。书中对“跨声速流动”的讲解也让我尤为期待,因为我知道,在亚声速和超声速之间,流场的行为会发生剧烈的变化,甚至会出现分离和抖振等不稳定现象。这本书的出现,对我来说,不仅仅是知识的积累,更是对科学探索精神的一次致敬。

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《超声速流与冲击波》这本书的书名,本身就带着一种探索未知、征服极限的意味。我一直对那些能够突破物理界限的技术充满敬畏,而超声速飞行无疑是其中的代表。我特别想知道,书中是否会详细介绍“马赫数”这个关键参数的意义。它不仅仅是一个速度的比值,更是流体行为发生本质变化的标志。书中是否会用图示或者动画(虽然书本无法提供动画,但文字描述足够生动)来形象地展示不同马赫数下流场的不同形态?比如,当流速低于音速时,气流如何围绕物体流动;而当达到或超过音速时,激波是如何形成的,并且如何影响流场的。我很好奇书中对于“膨胀波”和“压缩波”的区分,以及它们在超声速流动中的作用。例如,在超声速喷管的设计中,膨胀波是否用于加速气流?在书中,我期待看到作者如何将抽象的数学概念与具体的物理现象联系起来,用清晰易懂的语言解释复杂的数学公式。我希望能够理解,为什么在超声速流动中,会产生“声障”现象,以及科学家和工程师们是如何克服这个挑战的。这本书的出版,对任何对航空航天、国防科技或者基础物理学感兴趣的人来说,都具有极其重要的意义。

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这本书的书名直接点明了主题,听起来就充满了科学的严谨和力量感。《超声速流与冲击波》——仅仅是这六个字,就足以勾起我这个航空航天爱好者内心深处的好奇。我一直对飞机起飞时的轰鸣,以及突破音障时那种震撼人心的景象感到着迷。这本书似乎为我打开了一个通往这些神秘现象背后的世界的大门。我迫不及待地想知道,当空气以如此惊人的速度流动时,究竟会发生些什么?那些无形的“波”是如何形成的,它们又有着怎样的特性?我猜想,书中一定会有大量的理论推导和数学公式,用来解释这些复杂的物理过程。我尤其期待能够深入了解“激波”这个概念,它究竟是流体的一种特殊状态,还是某种能量的集中体现?书中会不会涉及到一些经典的实验案例,比如早期试飞超音速飞机的挑战,或者火箭发射时的壮观景象?我希望作者能够用一种既专业又不失趣味的方式来阐述,让我这个非专业读者也能领略到超声速流体的魅力。或许,书中还会讨论到超声速流在航空航天之外的应用,比如在某些工业过程中的作用,或者在军事领域的关键地位。我非常希望能够通过阅读这本书,建立起对超声速流和冲击波的系统性认知,不仅仅是停留在表面的惊叹,而是能够理解其背后的科学原理,甚至能够对相关的工程问题产生一些初步的思考。这本书的厚度也让我对其内容的深度充满期待,相信它能够提供给读者丰富的知识和深刻的见解。

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当我拿到《超声速流与冲击波》这本书时,我首先感受到的是它沉甸甸的质感,这预示着书中蕴含着丰富的学术内容。我对书中关于“奇点”和“跨声速流动”的章节尤其充满期待。我知道,当流速接近或跨越音速时,流场的行为会变得异常复杂,甚至会出现一些不连续的现象,比如激波的产生和发展。书中是否会深入探讨这些“奇点”的物理本质?它们是如何形成的,又对流场的整体行为产生怎样的影响?我非常希望能够通过这本书,理解不同流动区域(亚声速、跨声速、超声速)之间的界限,以及它们之间的相互转化过程。此外,书中关于“激波的能量耗散”的讨论也引起了我的兴趣。激波的形成本身就是一种能量耗散的过程,但具体是如何耗散的?又是如何影响流场的能量守恒的?我希望书中能够提供清晰的数学模型和物理解释。我脑海中一直有一个疑问,那就是超声速飞行器在设计时,是如何处理激波带来的强大阻力以及高温问题的?书中是否会涉及到这些工程上的挑战,以及相应的解决策略,比如翼型设计、进气道设计等?这本书似乎是一本能够从理论到实际,全面解答这些疑问的著作,让我对探索超声速世界的奥秘充满了信心。

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