重点中学初中物理导读 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海科学技术文献出版社

作者:刘海生 编

出品人:

页数:428

译者:

出版时间:1998-7

价格:14.80元

装帧:精装

isbn号码:9787543908604

丛书系列:

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现代物理学前沿探索：从量子世界到宇宙起源 内容简介 本书旨在为广大的物理学爱好者、理工科学生以及对现代科学充满好奇心的读者提供一个全面、深入且富有启发性的现代物理学导览。我们不会停留于经典物理学的范畴，而是将焦点聚焦于那些定义了二十世纪和二十一世纪物理学版图的革命性理论——量子力学和相对论，并以此为基础，探索当今物理学研究的最前沿阵地。 全书共分为七个主要部分，层层递进，力求在保持严谨性的同时，兼顾可读性与趣味性。 --- 第一部分：时空的重塑——狭义与广义相对论的精髓 本部分将带领读者穿越爱因斯坦构筑的时空迷宫。我们将从“伽利略相对性原理”的局限性出发，深入剖析狭义相对论的两个基本假设：光速不变原理和相对性原理。通过对洛伦兹变换的详细解析，读者将直观理解时间膨胀、长度收缩等奇特效应，并理解质能等价关系 $E=mc^2$ 的深刻内涵及其在核物理中的应用。 随后，我们将迈入广义相对论的宏大叙事。本书将以几何学的视角重新审视引力，解释为什么质量告诉时空如何弯曲，而时空告诉物质如何运动。我们会详细探讨爱因斯坦场方程的物理意义，并介绍其最直接的观测证据：水星近日点的进动、光线在引力场中的偏折，以及近年来备受瞩目的引力波现象。从黑洞的形成机制到宇宙学背景，广义相对论是理解宇宙大尺度结构的基石。 --- 第二部分：微观世界的革命——量子力学的诞生与基础 本部分是理解现代物理学的关键。我们将回顾经典物理学在解释黑体辐射和光电效应时遭遇的危机，这些危机直接催生了普朗克和爱因斯坦的量子化概念。 随后，我们将构建量子力学的数学框架。重点介绍薛定谔方程（时间和非时间依赖形式），并阐释波函数 $Psi$ 的概率解释（玻恩诠释）。本书将花费大量篇幅讨论量子力学的核心悖论与特性： 1. 叠加态与测量问题： 粒子如何同时处于多种状态，以及“测量”在坍缩过程中扮演的角色。 2. 不确定性原理（海森堡）： 动量和位置之间不可避免的模糊性，探究其对微观世界确定性的颠覆。 3. 量子纠缠： 探讨爱因斯坦所谓的“鬼魅般的超距作用”，并介绍贝尔不等式，展示量子力学在实验上对经典实在观的最终判决。 --- 第三部分：粒子物理学的标准模型 在理解了量子力学的基础后，我们将进入粒子物理学的核心——标准模型。这一模型是迄今为止对基本粒子及其相互作用最成功的描述。 本书将系统介绍物质的构成单元——费米子（夸克和轻子家族），以及传递相互作用的玻色子（光子、W/Z 玻色子、胶子）。我们将详细阐述四种基本力：电磁力、强核力、弱核力和引力（在标准模型框架下暂时的“局外者”）。 特别关注： 量子电动力学 (QED)： 费曼图的引入及其在计算电子散射等过程中的强大威力。 量子色动力学 (QCD)： 强相互作用的特性，包括夸克禁闭和渐近自由现象。 希格斯机制： 粒子如何获得质量的机制，以及对标准模型最后一块拼图——希格斯玻色子的探索。 --- 第四部分：凝聚态物理学——从原子到材料的宏观涌现 本部分将视角从基本粒子转向物质在室温及低温下的集体行为。凝聚态物理是应用最广泛的物理分支之一。 我们将探讨晶体结构、能带理论如何解释导体、半导体和绝缘体的本质区别。重点介绍半导体物理及其在现代电子学中的应用（晶体管的原理）。 此外，本书还将深入探讨一些非凡的宏观量子现象： 超导电性： 零电阻现象的微观机制（BCS 理论简介）及其在高能物理和医学成像中的应用。 超流体： 液氦中的奇特行为，揭示了量子效应在宏观尺度上的体现。 --- 第五部分：宇宙学的宏伟图景 本部分将相对论应用于整个宇宙。我们将从弗里德曼方程出发，介绍标准宇宙学模型——大爆炸理论的证据和发展历程： 1. 宇宙膨胀与哈勃定律： 测量遥远星系退行速度的意义。 2. 宇宙微波背景辐射 (CMB)： 对大爆炸“余晖”的精细分析，如何揭示了宇宙早期的不均匀性。 3. 暗物质与暗能量： 揭示我们目前所能观测到的普通物质仅占宇宙总质能的不到5%。本书将详细探讨支持暗物质存在的观测证据（旋转曲线、引力透镜），以及驱动宇宙加速膨胀的神秘暗能量的性质与竞争性理论。 --- 第六部分：前沿与挑战——寻找“万有理论” 现代物理学面临着两大理论支柱之间的鸿沟：广义相对论（描述宏观引力）和量子力学（描述微观作用力）。本部分聚焦于如何弥合这一鸿沟，寻求量子引力理论。 内容包括： 弦理论/M理论： 引入额外维度，尝试统一所有基本力。 圈量子引力 (LQG)： 另一种尝试对时空进行“量子化”的路径。 黑洞热力学与信息悖论： 霍金辐射如何挑战了信息守恒的原则，以及当前解决该悖论的尝试。 --- 第七部分：前沿技术与未来展望 最后一部分将联系理论物理与工程实践，展示物理学在科技进步中的驱动作用： 量子计算与信息： 利用叠加态和纠缠态进行信息处理的原理，介绍量子比特（Qubit）及其潜在的应用领域（如Shor算法）。 高能物理实验装置： 简要介绍大型强子对撞机（LHC）的工作原理及其对寻找新物理的贡献。 引力波天文学的兴起： LIGO/Virgo探测器如何开启了“多信使天文学”的新时代，以及它对检验强引力场下物理定律的价值。 本书力求结构清晰，论述深入浅出，配备大量示意图和类比解释，旨在为读者提供一个扎实、前沿且富有洞察力的现代物理学知识体系。

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这本导读简直是为我们这些在知识海洋里摸索的初中生量身定做的“指南针”。它不像市面上那些动辄堆砌复杂公式和晦涩理论的教辅那样让人望而生畏，而是以一种非常亲切和实用的方式，将物理这门学科的精髓层层剥开，呈现给我们。我记得我刚开始接触力学的时候，总是被那些抽象的受力分析图搞得晕头转向，感觉自己好像在试图理解一个外星人的语言。但读了这本书的入门章节后，那些原本像是天书的知识点，一下子变得生动起来。作者似乎深谙我们初学者的思维定式和容易卡壳的地方，总能在关键时刻用生活中的例子来做类比，比如用推拉箱子、骑自行车刹车来解释作用力和反作用力，那种“原来如此”的豁然开朗感，是任何枯燥的课堂讲解都无法替代的。更难得的是，它不只是教你“怎么做”，更引导你去思考“为什么是这样”，这种对基础概念的深度挖掘，为后续学习搭建了一个极其稳固的地基。我感觉，这本书真正做到了“导读”，它不是一个知识点的集合，而是一张清晰的思维导图，指引我们如何去建立对物理世界的初步认知框架。

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这本书的结构编排，不得不提，简直是教科书级别的示范。它的逻辑推进非常自然，如同登山者循着山势而上，每一步都踩在最稳妥的地方。不同于很多教辅资料为了追求“全面”而将知识点杂乱无章地堆砌在一起，本书明显遵循了由浅入深、由宏观到微观的递进原则。在介绍完某一个章节的核心概念后，它会立刻提供一小块“思维拓展”或者“易错点辨析”，这种及时的反馈和纠偏机制，对于我们这些容易混淆相似概念的学生来说，简直是救命稻草。我发现，很多我过去在练习册上做错的题，回头来看，都是因为对某个细节概念理解不够到位。这本书就像一位经验丰富的老教师，总能预判到学生可能在哪里绊倒，提前设置好提示。这种精心打磨过的学习路径，极大地提高了我的学习效率，不再是那种“抓着一本书从头读到尾”的低效努力。

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总的来说，这本书带给我的最大收获是建立了一种积极、主动的学习心态。它并没有过分强调高难度的解题技巧，而是将重点放在了理解物理学的“语言”和“思维方式”上。在阅读过程中，我能明显感觉到作者传递出的那种对科学探索的热情，这种感染力是无声胜有声的。它让我明白，物理学不仅仅是考试的一部分，它更是理解我们周围世界运行规律的一把钥匙。书中穿插的一些物理学史小故事和科学家的小插曲，也让原本严肃的学科增添了人情味，让我看到那些伟大的发现背后，同样充满了反复试验、甚至是一点点运气和坚持。这本书的价值，不在于它帮你拿到了多少高分，而在于它是否真正点燃了你对未知世界的好奇心，从这个角度看，它已经远远超出了“导读”本身的意义，更像是一次心灵的启蒙之旅。

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我必须承认，我是一个对抽象思维不太敏感的人，所以涉及到光影、波、电磁场这些概念时，大脑经常会处于“宕机”状态。这本书对这些抽象物理现象的阐释方式，是我读过的所有材料中最让我感到清晰的。它大量使用了类比和可视化描述，比如用抛水波纹来解释光的衍射现象，用“水流”的比喻来构建对电流的初步认识。这些比喻不是敷衍了事，而是经过精心挑选，它们能够最大限度地贴近我们的日常经验，从而搭建起一个可以操作和想象的模型。通过这本书的引导，我不再只是死记硬背“光是横波”这样的结论，而是开始能在脑海中“看到”光波的震动方向和传播路径。这种能力一旦被激活，对后续学习更高阶的物理知识，将会产生一种质的飞跃，它教会我如何去“想象”科学，而不是仅仅“记住”科学。

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说实话，我之前对物理总有一种“高冷”的刻板印象，觉得它就是跟考试挂钩的工具，除了应试似乎没什么乐趣可言。直到我翻开了这本书的实验探究部分，我的看法彻底转变了。这本书对待实验的态度非常严谨，但又不失趣味性。它没有简单地罗列那些教科书上千篇一律的“步骤一、步骤二”，而是深入探讨了实验背后的设计原理和误差分析。比如，在讲到测量长度和时间时，它细致地分析了不同测量工具的精确度和适用性，甚至讨论了如何通过多次测量来减小偶然误差，这让我意识到，科学研究远比我先前想象的要精妙和复杂。它鼓励我们去质疑和探究，而不是盲目接受结论。我尝试按照书中的思路，自己动手搭建了一些简单的电路模型，虽然结果不一定完美，但那种亲手验证理论的成就感，是看再多标准答案都体会不到的。这本书成功地将冰冷的物理定律与鲜活的实践经验联系了起来，让学习过程充满了探索的魅力。

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