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出版者:中国水利水电出版社

作者:云红艳

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2004-5-1

价格:20.0

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787508420318

丛书系列:

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深入探索现代物理学的奥秘：从量子力学到宇宙学前沿 本书特色： 本书旨在为对现代物理学前沿领域怀有浓厚兴趣的读者提供一份全面而深入的导览。我们摒弃了对基础概念的冗余回顾，而是将焦点集中于二十世纪以来物理学革命性的发展脉络，特别是量子场论、粒子物理标准模型、凝聚态物理的拓扑范式，以及当代宇宙学和引力理论的最新进展。本书的结构设计旨在引导读者理解这些复杂理论背后的核心物理图像、数学框架及其在解释自然现象中的强大能力。 第一部分：量子力学的精深与拓展 第一章：量子场论的基础构建 本章从量子化场（Quantized Fields）的数学形式出发，深入探讨如何将狭义相对论与量子力学相容。我们将详细分析经典场（如电磁场）如何通过正则量子化或路径积分方法，转化为描述基本粒子的量子场。重点将放在理解粒子作为场的激发态的概念，以及如何构建描述费米子和玻色子的相对论性量子场论。对自旋统计定理的严格推导与物理意义的阐释是本章的核心内容。此外，我们还将简要介绍量子电动力学（QED）的费曼图技术，并探讨其在计算高阶修正中的应用，而非仅仅停留在初级水平的相互作用描述。 第二章：规范场论与基本相互作用的统一 规范对称性是描述自然界基本力的基石。本章将详细剖析杨-米尔斯理论（Yang-Mills Theory）的数学结构，这是描述强核力（QCD）和弱核力的基础。我们将分析非阿贝尔群的规范不变性如何自然地引入自相互作用的规范玻色子，并深入研究自发对称性破缺的希格斯机制。对于自发对称性破缺，我们将用严谨的数学工具阐述戈德斯通定理（Goldstone's Theorem）在规范理论中的修正，即生成规范玻色子获得质量的过程。对色荷、夸克禁闭等QCD的关键现象，本书将从格点计算和有效场论的角度进行概述。 第三章：从标准模型到超出标准模型的探索 粒子物理学标准模型（Standard Model, SM）的成功是现代物理学的里程碑。本章将系统梳理SM的完整内容，包括三代费米子和希格斯场的拉格朗日量。随后，我们将超越SM的框架，讨论当前物理学面临的主要挑战，如中微子质量的起源（马约拉纳/狄拉克）、电荷宇称（CP）破坏的解释，以及检验CPT定理的实验方法。对大统一理论（GUTs）的基本思想，如SU(5)和SO(10)模型的构想，以及它们对质子衰变的预言，也将进行深入探讨。 第二部分：凝聚态物理的拓扑革命 第四章：晶体动理学与能带结构的高级理解 本章不再赘述晶格振动的基础，而是聚焦于电子在周期势场中的动力学。我们将利用布洛赫定理（Bloch's Theorem）构建严谨的能带理论，并运用微扰论计算有效质量。重点将放在拓扑性质的引入，特别是布洛赫波函数下的贝里相位（Berry Phase）及其在描述电子输运中的关键作用。我们将详细分析狄拉克锥的形成机制及其在二维材料（如石墨烯）中的重要性。 第五章：拓扑绝缘体与量子霍尔效应的深入剖析 这是凝聚态物理中最具活力且与基础物理紧密相关的领域。本章将从拓扑不变量的角度重新审视量子霍尔效应（Quantum Hall Effect），引入陈数（Chern Number）的概念，解释其与边缘态的精确对应关系。随后，我们将系统介绍二维拓扑绝缘体（TIs）的理论模型，如Kane-Mele模型，并解释其拓扑保护的表面态的特性。对于三维拓扑绝缘体，本书将探讨Z2不变量的定义及其在实验中的判据。对拓扑超导体和马约拉纳零能模的最新研究进展也将有所涉及。 第三部分：广义相对论与宇宙学的宏大叙事 第六章：爱因斯坦场方程的几何解释与求解 本章将广义相对论置于微分几何的框架下进行阐释。从黎曼几何的基础概念出发，我们将导引出爱因斯坦场方程（Einstein Field Equations, EFE），并深入分析其物理内涵——时空曲率如何由物质能量决定。本书将精选几个关键的精确解进行分析，包括史瓦西解（黑洞的静态描述）和克尔解（旋转黑洞的物理特性），重点分析事件视界、奇点和能层等概念。对彭罗斯的奇点定理（Penrose Singularity Theorems）的几何意义也将做简要介绍。 第七章：现代宇宙学的观测基础与理论模型 宇宙学不再是纯粹的推测，而是建立在坚实观测基础上的学科。本章将详细考察宇宙学标准模型（Lambda-CDM）的观测证据，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的各项异性（如黑体谱、极化模式），以及大尺度结构（LSS）的演化数据。我们将深入分析弗里德曼方程（Friedmann Equations）及其在描述宇宙膨胀历史中的作用，特别是对暴胀理论（Inflation）的引入，用以解决视界问题和平坦性问题。 第八章：暗物质、暗能量与量子引力的前沿展望 当前物理学最大的未解之谜集中在暗物质（Dark Matter, DM）和暗能量（Dark Energy, DE）。本章将详细评估DM存在的各类间接和直接证据，并讨论如WIMPs、轴子等主流模型的物理基础。对于DE，我们将聚焦于宇宙学常数问题（Cosmological Constant Problem）的量级失配，并探讨修改引力理论（Modified Gravity, f(R)）作为替代方案的可能性。最后，本书将展望对量子引力的尝试，如弦理论（String Theory）中的对偶性概念，以及圈量子引力（Loop Quantum Gravity）的基本框架，旨在为读者提供一个理解这些前沿挑战的坚实起点。 结论： 本书内容涵盖了粒子物理、凝聚态物理和宇宙学三大支柱，旨在提供一个连贯的、跨越不同尺度的现代物理学图景。它要求读者具备扎实的经典力学、电磁学和高等数学基础，旨在培养读者从基础原理出发，推导复杂模型，并批判性评估前沿实验结果的能力。本书适合高年级本科生、研究生以及希望系统性更新知识结构的科研人员阅读。

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这本书的封面设计非常大气，黑白灰的经典配色给人一种严谨、专业的印象。拿到手里分量十足，感觉内容一定很扎实。我最欣赏的是它在章节结构上的安排，从最基础的网络协议到复杂的路由配置，循序渐进，非常适合我们这些需要系统学习的初学者。特别是那些理论知识点，作者总是能用非常清晰的图示来辅助讲解，这一点对于理解像TCP/IP协议栈这种抽象的概念来说，简直是救星。我之前看其他教材时，经常被那些复杂的流程图绕晕，但这本书的图解做得非常直观，仿佛作者在手把手地教你。而且，书中对一些前沿技术的提及也恰到好处，比如SDN和网络安全基础，虽然没有深入展开，但为我们后续的学习指明了方向。整体而言，这本书的排版和印刷质量都达到了一个很高的水准，读起来非常舒服，让人有持续钻研下去的动力。它不仅仅是一本习题集，更像是一本精心打磨的参考手册，每一个细节都体现了作者的用心。

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这本书的题目难度梯度设置得非常科学，简直就是为“螺旋上升式”学习量身定制的。初期的习题只是为了巩固基本概念，选择题居多，偏向于记忆和理解；而越往后走，特别是进入到高级章节，开始出现大量的分析题和设计题，要求读者不仅要记住知识点，更要学会如何将多个分散的知识融会贯通，进行系统设计。我最欣赏的是它在涉及故障排查的部分，它提供的场景模拟非常贴近实际工作中的情景，要求你从现象出发，逐步缩小范围，最终定位问题根源。这种训练模式极大地提高了我的逻辑思维和故障排查的条理性。这本书没有把我当成一个被动的接受者，而是把我当作一个主动的实践者来培养，这种对读者能力的信任感，让我更加愿意投入精力去攻克那些看似棘手的难题。

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这本书的内容组织方式简直是为备考量身定做的良药。我对比了好几家市面上的同类书籍，发现这本书的真题覆盖面是最广的，而且关键不在于多，而在于精。它不是简单地堆砌历年真题，而是对每一道题都进行了深入的剖析，给出了不止一种解题思路。我特别喜欢它在解析部分加入的“易错点警示”，这部分内容简直是血泪教训的总结，帮我避开了许多自己容易忽略的陷阱。比如，关于子网划分和VLSM的题目，解析里详细对比了不同算法的优劣，比我上课听讲还要清晰透彻。对于那些需要计算的题目，它甚至会展示手算过程和工具辅助计算的步骤，极大地提高了我的解题效率。这本书的价值在于，它让你明白“为什么错”，而不是仅仅告诉你“正确答案是什么”。这种教学相长的设计，极大地增强了我的应试信心。

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作为一名工作了几年、需要温习基础知识的在职人员，我发现这本书在知识的深度和广度之间找到了一个完美的平衡点。它没有一味地追求最新的技术名词堆砌，而是牢牢抓住了网络技术的核心和不变的原理。对我来说，最实用的是它对经典网络设备配置命令的归纳总结部分。那些实战中经常用到但又容易遗忘的细节点，比如VLAN间路由的配置顺序、ACL的逻辑匹配规则等，都被梳理得井井有条。我甚至可以把这本书作为案头工具书，需要查询某个特定配置片段时，翻起来非常顺手。而且，书中的“拓展阅读”提示非常贴心，它们没有直接给出答案，而是引导读者去查阅官方文档或RFC标准，培养了我们独立解决问题的能力，这对于我们这些需要面对真实网络环境的工程师来说，比死记硬背知识点重要得多。

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这本书的语言风格有一种独特的亲和力，读起来完全没有那种晦涩难懂的技术术语的压迫感。作者似乎非常懂得读者的焦虑，在介绍复杂概念时，会穿插一些生动的比喻，比如将数据包比作信件，将路由器比作邮局的枢纽，一下子就把抽象的层次结构具象化了。这种教学方法对于那些对计算机科学有天然畏惧感的读者来说，绝对是一剂强心针。我记得有一次在处理一个关于OSPF邻居建立失败的问题时，我反复看了好几遍书里关于邻居状态机的描述，突然茅塞顿开。这种“啊哈！”的瞬间，就是这本书最大的魔力所在。它让学习不再是一件苦差事，而更像是一场探索网络奥秘的精彩旅程。

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