大学物理

大学物理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:经济日报出版社
作者:肖忠模等编
出品人:
页数:760 页
译者:
出版时间:2004年1月1日
价格:46.0
装帧:平装
isbn号码:9787801803788
丛书系列:
图书标签:
  • 物理学
  • 大学物理
  • 理工科
  • 教材
  • 高等教育
  • 自然科学
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具体描述

宇宙的低语:现代天体物理前沿探索 作者: [此处留空,或填写一位假想的资深天体物理学家名字,例如:艾莉莎·冯·哈根] 出版社: 星辰之径科学出版社 页码: 780页 装帧: 精装,附赠高分辨率深空影像图集 定价: 人民币 198.00 元 --- 简介: 《宇宙的低语:现代天体物理前沿探索》并非一本基础的物理学教科书,它是一次深入星辰大海的、对当代宇宙学和天体物理学最激动人心、最前沿研究领域的全景式考察。本书旨在引导读者超越经典物理学的范畴,直面宇宙在最大尺度和最小尺度上所揭示的那些令人瞠目结舌的奥秘。 全书结构严谨,内容聚焦于近二十年内观测技术和理论模型的重大突破,涵盖了从引力波的初次探测到暗能量性质的最新推测等多个核心议题。它要求读者具备坚实的经典物理基础(如微积分、经典力学和电磁学基础),但叙述风格力求清晰、富有洞察力,避免陷入晦涩的数学推导泥潭,而是侧重于物理图像的构建和实验证据的解读。 第一部分:时空织物的涟漪——引力波天文学的黎明 本部分将读者引入一个全新的观测窗口:引力波。我们详细剖析了爱因斯坦广义相对论的预言如何通过LIGO、Virgo等干涉仪转化为现实的探测信号。 核心内容包括: 1. 双黑洞并合的信号解析(GW150914及后续事件): 深入讨论了事件波形(Waveform)的生成机制,从旋进(Inspiral)、并合(Merger)到环绕(Ringdown)的物理过程。我们着重分析了从中可推导出的黑洞参数(质量、自旋)的精度限制,以及这对检验强引力场下相对论的有效性意味着什么。 2. 中等质量黑洞的困境: 探讨了观测到的质量介于恒星级黑洞和星系中心超大质量黑洞之间的“质量空隙”中的天体。这些天体的形成路径(例如,星系团核心的快速吸积,或早期宇宙恒星的直接坍缩)是当前理论模型的关键检验点。 3. 中子星并合与千新星(Kilonova): 详述了GW170817事件如何成功地将引力波观测与电磁波谱观测(包括伽马射线暴GRB和千新星光学余晖)联系起来,从而确认了重元素(如金、铂)主要是在中子星碰撞中通过快中子俘获过程(r-过程)产生的。我们还将讨论利用引力波信号测量哈勃常数的独立方法——“标准警报器”(Standard Sirens)的潜力与挑战。 第二部分:暗物质的幽灵——宇宙骨架的探寻 本部分深入探讨了构成宇宙约27%物质部分的“暗物质”这一宏大谜题。我们将从宏观的动力学证据转向微观的粒子物理学假设。 核心内容包括: 1. 晕结构与动态证据的再审视: 重新评估了基于星系旋转曲线、星系团的维里里定理以及引力透镜效应推导出的暗物质分布模型。重点分析了“尖峰核心问题”(Cored vs. Cusp Problem)以及对标准冷暗物质(CDM)模型的修正提议,如弱相互作用大质量粒子(WIMPs)或轴子(Axions)。 2. 直接与间接探测的现状: 全面概述了地下的直接探测实验(如XENONnT、LUX-ZEPLIN),它们如何试图捕获暗物质粒子与普通原子核的弹性散射。同时,分析了间接探测的成果,例如费米伽马射线空间望远镜观测到的银河系中心异常伽马射线信号,以及它们与湮灭或衰变模型之间的关联。 3. 替代性引力理论的边界: 讨论了某些模型如何试图用修正引力(如MOND)来解释星系动力学,并阐述了当前观测(尤其是引力透镜和宇宙微波背景辐射)如何严格地限制了这些替代理论的适用范围。 第三部分:宇宙的加速膨胀——暗能量的本质 如果暗物质是宇宙的“骨架”,那么暗能量就是推动宇宙加速膨胀的神秘动力,占据了宇宙总能量密度的约68%。本部分专注于理解这种“负压”的起源。 核心内容包括: 1. 标准宇宙学模型 $Lambda$CDM的检验: 详细介绍并批判性地评估了支撑当前模型的三个主要观测支柱:Ia型超新星(SNe Ia)作为标准烛光、宇宙微波背景(CMB)的声学峰以及重子声学振荡(BAO)。 2. 状态方程 $w$ 的精确测量: 解释了暗能量状态方程 $w=P/ ho$ 的物理意义。我们讨论了当前对 $w$ 值(目前最接近-1)的测量精度,以及未来任务(如Euclid和DESI)如何通过更精确的BAO测量来区分恒定的宇宙学常数 ($Lambda$) 和动态演化的暗能量(如第五元素 Quintessence)。 3. 对大爆炸遗迹的深入挖掘: 探讨了早期宇宙对暗能量的约束,特别是通过分析早期宇宙的物质-辐射密度比和CMB的极化模式(如E模式和B模式)。我们也将简要触及“霍金辐射的终结”与“大撕裂”(Big Rip)等极端理论情景。 第四部分:极端天体物理学与新生宇宙 最后一部分将目光投向宇宙中最活跃、能量最高的区域,以及对宇宙起源的最深层追问。 核心内容包括: 1. 活动星系核(AGN)与反馈机制: 研究了超大质量黑洞(SMBH)吸积盘发出的强大辐射如何影响宿主星系的演化。重点讨论了“温和反馈”(Thermal Feedback)与“强力喷流反馈”(Jet/Outflow Feedback)在星系形成历史中的竞争性作用。 2. 第一批恒星(Population III)的搜寻: 讨论了理论上宇宙诞生后最早形成的气体云恒星的性质(极高的质量和金属丰度为零)。我们分析了詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)在红移 $z>10$ 区域发现的极端亮星系中,寻找其印记的最新尝试。 3. 暴胀理论与多重宇宙的边界: 虽然暴胀理论在解决平坦性和视界问题上取得了巨大成功,但本书将批判性地考察其不可检验性。我们讨论了通过寻找原初引力波B模(Primordial Gravitational Waves B-modes)来检验不同暴胀势能模型(Inflation Potentials)的可能性,并审视了“景观”(Landscape)理论对我们可观测宇宙独特性的挑战。 目标读者: 本书适合于物理学、天文学、空间科学及相关工程领域的高年级本科生、研究生,以及所有对现代宇宙学最前沿研究怀有浓厚兴趣的科学爱好者。阅读本书,您将获得一把钥匙,得以进入当代物理学最前沿的研究领域,理解那些驱动我们探索未知宇宙的根本问题。

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读后感

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用户评价

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《大学物理》这本书给我留下的最深刻印象是它对物理概念的“可视化”处理。作者深知抽象的物理概念对初学者来说是巨大的挑战,因此在讲解过程中,大量运用了生动的比喻、形象的插图以及巧妙的动画示意(虽然是印刷品,但文字描述的动态感很强)。比如在讲解万有引力时,不仅仅是给出公式,还详细描述了引力场的概念,并用“空间弯曲”的比喻来解释,虽然这个比喻在严格意义上是广义相对论的范畴,但作者巧妙地将其作为引入,帮助我们建立初步的直观认识。又比如在解释电磁感应时,会细致地描绘导线在磁场中运动时,电荷所受的洛伦兹力如何导致电荷的定向移动,形成感应电流,并将这个过程分解成一个个微小的步骤,让我能够清晰地看到“看不见”的电磁力是如何作用的。书中的每一个重要概念,几乎都配有相应的图示,而且这些图示并非简单的示意,很多都包含着动态的描述,让我仿佛能看到粒子在运动,波在传播。这对于我这样的视觉型学习者来说,是极大的帮助。而且,作者在讲解一个新概念时,都会先回顾与之相关的旧知识,建立起知识之间的联系,而不是孤立地呈现。这种“承上启下”的叙述方式,让我的学习过程更加顺畅,也更容易将新旧知识融会贯通。

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《大学物理》这本书给我留下的最深刻印象是它对“物理思维”的培养。它不仅仅是知识的传授,更重要的是教会我如何用物理学的视角去观察和分析世界。作者在讲解每一个概念时,都会引导我们去思考“为什么会这样?”,“还有没有其他的解释?”,这种思维方式,贯穿了整本书。我记得在学习电磁学时,作者会反复强调“场”的概念,并解释场是如何传递能量和动量的。这种对“场”的深入理解,让我对许多现象有了全新的认识。而且,书中的例题和习题,都设计得非常巧妙,能够充分锻炼我们的物理思维。很多题目并非直接套用公式就能解决,而是需要我们对物理情境进行深入分析,找到解决问题的关键。这种训练,让我能够举一反三,将所学的知识灵活地应用于不同的情境。这本书也让我开始更加关注生活中的物理现象,比如观察水滴的运动轨迹,思考风的形成原因,这些都让我觉得学习物理是一件充满乐趣的事情。

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我必须得说,《大学物理》这本书在“可读性”方面做得相当出色。虽然它是一本大学级别的物理教材,但作者并没有采用过于枯燥、晦涩的语言。相反,他在讲解过程中,总是尽量用最直观、最易懂的方式来解释复杂的物理概念。我尤其欣赏他对于一些抽象概念的“具象化”处理。比如在讲解动量守恒时,他会用“如果没有外力,一个系统内的动量总量不会改变”来概括,然后通过两个球碰撞的例子来进一步说明,整个过程非常流畅。而且,书中的一些比喻和类比,都非常贴切,能够帮助我快速理解那些原本难以掌握的知识点。比如在讲到惯性时,他会用“运动员比赛时,起跑的瞬间会感到身体被推向前方”来类比,让我一下子就抓住了“惯性”的本质。虽然我有时候也会遇到一些让我感到吃力的章节,需要花费更多的时间去理解,但这恰恰说明了这本书内容的丰富和深刻。它不是那种读一遍就能“过关”的书,而是需要你反复咀嚼,才能真正领会其中精髓的书。

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我必须得说,《大学物理》这本书在“实用性”方面做得相当不错。它不仅仅是教你理论知识,更重要的是让你学会如何运用这些知识去分析和解决实际问题。作者在每一章的最后,都会设置一些与现实生活息息相关的案例分析,比如讲解流体力学时,会分析飞机翅膀的升力原理;讲解声学时,会探讨音叉的共振现象。这些案例不仅有趣,更能让我直观地感受到物理学在日常生活中的重要性。而且,书中还介绍了一些基础的实验设计,虽然我们可能无法完全复现,但了解实验的原理和过程,能让我对理论知识有更深的认识。我尤其喜欢它在讲解光学和电磁学时,对现代科技的引入。比如在讲解光的干涉和衍射时,会顺带介绍激光的应用;在讲解电磁波时,会提及通信技术的发展。这些内容让我觉得物理学不仅仅是过去的辉煌,更是现代科技进步的基石。这本书在一定程度上也激发了我对科学研究的兴趣,让我开始思考,那些看似遥远的物理定律,是如何改变着我们的世界的。

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我不得不说,《大学物理》这本书在理论体系的构建上非常“扎实”。它不是那种拾人牙慧、简单复述的教科书,而是真正有自己一套逻辑和条理的。作者在处理每一个物理分支时,都力求从最基本、最核心的原理出发,然后逐步推演出复杂的现象和公式。我尤其欣赏它在引入一些相对论和量子力学的内容时,那种严谨的态度。它不会回避这些理论的“反直觉”之处,反而会详细地解释为什么会这样,以及这些理论是如何建立起来的。比如在讲到相对论的质能方程 E=mc² 时,不仅仅是给出公式,还详细推导了它与动量守恒、能量守恒之间的联系,以及它在核物理中的应用,让我对这个公式有了更深刻的理解。而且,这本书在数学工具的使用上也十分得体。作者会根据讲解的需要,适时地引入微积分、微分方程等数学工具,并且会清晰地解释这些工具在物理学中的意义和作用。这对于我来说,是一个循序渐进的过程,我不仅学会了物理知识,也巩固和提升了我的数学能力。书中的很多习题,也都需要运用到这些数学工具,这促使我更加积极地去学习和掌握它们。

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我必须得说,《大学物理》这本书在知识的深度和广度上都做得相当到位。它涵盖了经典力学、热学、光学、电磁学、近代物理等多个重要分支,而且每个分支的讲解都足够深入,能够满足我们这些初学者对物理世界的初步探索。作者在介绍每个物理概念时,都非常严谨,从最基本的定义出发,然后逐步建立起复杂的理论体系。我特别欣赏它在引入一些抽象概念时的处理方式,比如在讲到波粒二象性时,作者并没有直接给出结论,而是先从经典粒子和经典波的性质入手,然后指出它们各自的局限性,再引出量子力学中的新概念,这种层层递进的方式,让我在理解过程中不易产生混乱。而且,这本书的插图也非常精美,无论是示意图还是实验装置图,都绘制得非常清晰逼真,极大地辅助了我的理解。有几次,我对着图反复研究,就能豁然开朗,明白那些抽象的数学公式背后到底代表着什么物理意义。更值得一提的是,书中很多地方都穿插了对物理实验的介绍,包括实验的原理、步骤、结果分析,甚至是一些实验中可能出现的误差和改进方向。这让我感觉物理学不仅仅是纸上的理论,更是可以通过实践来验证和探索的科学。我曾尝试着按照书中的某个简单实验步骤,在家尝试复现,虽然条件简陋,但那种将理论转化为实践的喜悦感,是任何学习都无法比拟的。

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《大学物理》这本书给我最大的触动是它所展现出的“科学精神”。作者在讲解过程中,不仅仅是灌输知识,更重要的是传递一种严谨、求实的科学态度。它鼓励我们质疑,鼓励我们思考,而不是盲目接受。我记得在讲到一些经典物理学理论的局限性时,作者会详细介绍科学家们是如何发现这些局限性,并最终提出新的理论来解释这些现象的。这种“破旧立新”的过程,充分体现了科学的进步性。而且,书中在介绍一些尚未完全解决的科学问题时,也表现得非常坦诚,不会故作高深,而是将问题摆在我们面前,引发我们的思考。这种开放的态度,让我觉得科学是一场永无止境的探索,而我们每个人都有可能成为其中的一员。书中的习题设计,也很大程度上锻炼了我的批判性思维。很多题目并非只有唯一的标准答案,而是需要我们进行分析和论证,找出最合理的解法。这种训练,让我受益匪浅。

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拿到《大学物理》这本书,我最大的感受就是它的“实在”。它不像一些科普读物那样,把复杂的概念讲得过于简单化,而是实实在在地在推进物理学的知识体系。在我看来,这本书是那种能够让你真正“学进去”的书。作者在讲解过程中,非常注重逻辑的严谨性,每一个公式的推导都有清晰的脉络,每一步的转换都有明确的理由。这对于我这样求知欲比较强的人来说,是极大的福音。我喜欢那种能够追根溯源的讲解方式,能够理解每个公式的来源,而不是死记硬背。这本书在这方面做得非常出色,让我能够对物理学的体系有一个整体的把握。而且,书中对于一些物理常量的引入,都附带了它们的测量方法和历史背景,比如普朗克常数、玻尔兹曼常数等等,这让这些抽象的数字变得有血有肉,不再只是冰冷的数值。我常常在阅读的时候,会想象那些伟大的物理学家是如何一步步探索这些常量的,这种思考的过程让我受益匪浅。尽管有时候一些章节会让我感到吃力,需要反复阅读和思考,但这恰恰说明了这本书的内容的深度和价值。它不是那种读一遍就能“懂”的书,而是需要你投入时间和精力去反复咀嚼、去深入思考的书。

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最近我终于把这本《大学物理》啃完了,说实话,过程就像是一场艰苦卓绝的攀登,但最终的风景也确实令人心旷神怡。一开始拿到这本书,就被它厚实的封面和密密麻麻的公式给震慑住了,心里暗自祈祷别跟高中物理一样,动不动就导出个三四页的数学推导。不过,翻开第一页,那清晰的排版和通俗易懂的语言,立刻打消了我不少顾虑。作者在讲解概念的时候,总是喜欢用一些生活中的例子来比喻,比如讲到牛顿定律时,会用骑自行车刹车和推箱子来类比,让人一下就抓住了核心。而且,每章后面附带的习题,难度梯度设计得非常合理,从基础的概念应用到复杂的综合题,循序渐进,让我感觉自己一步步在进步。我尤其喜欢作者在讲解复杂物理现象时,会插入一些历史故事或者科学家的趣闻,比如介绍到光电效应时,会讲到爱因斯坦是如何凭借这个成果获得诺贝尔奖的,这种“人情味”让原本枯燥的理论变得生动起来,也让我对物理学的魅力有了更深的认识。虽然有时候遇到特别难的题目,也会抓耳挠腮,但只要多翻翻前面的概念,或者看看例题解析,总能找到解题的思路。这本书不仅传授了知识,更重要的是教会了我如何去思考,如何用物理学的逻辑去分析问题,这比单纯记住公式和定理要重要得多。

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《大学物理》这本书给我最大的感受就是它的“系统性”。它不像很多零散的物理科普读物,而是形成了一个完整的知识体系。作者在讲解每一个章节的时候,都非常注重与其他章节的关联性。比如在讲到热力学时,会回顾经典力学中关于能量守恒的内容;在讲到电磁学时,会与光学中的波动性联系起来。这种“网状”的知识结构,让我能够更好地理解物理学内部的内在联系,而不是将每个分支孤立地看待。我最喜欢的是它在一些关键概念的引入方式。作者总是能够找到最恰当的切入点,用最少的语言阐述最核心的原理。比如在介绍量子力学中的“波函数”时,并没有一开始就深入到复杂的数学表达,而是先从粒子的波动性入手,然后逐步引出波函数所代表的概率幅,以及它如何描述粒子的状态。这种层层剥茧的讲解方式,让我能够逐步建立起对量子世界的认知。而且,书中的示例和习题设计也体现了系统性,很多习题都是跨章节的,需要综合运用前面学习的知识才能解决,这极大地锻炼了我的综合分析能力。

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