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出版者:上海交大

作者:王笃学 冯维明

出品人:

页数:442

译者:

出版时间:1999-7

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787313022219

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• 经典力学
• 物理学
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• 牛顿力学
• 拉格朗日力学
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《宇宙的织锦：从量子纠缠到时空几何的深度探索》 本书导语： 在这浩瀚的宇宙图景中，我们所熟知的实在图景远比日常经验所能触及的要深邃和奇异。本书并非聚焦于宏观物体的运动规律，而是将读者的目光引向物质世界最深层的结构与时空本身的本质。我们致力于构建一座桥梁，连接起那些看似毫不相关的领域——从亚原子尺度的幽灵般的超距作用，到支配星系和黑洞的宏大几何结构。这不是一本关于“力”如何产生作用的教科书，而是一部关于“存在”如何被编织的哲学与物理的交响。 第一部：量子幽灵与概率的王国 第一章：波函数的宿命与实在的模糊性 本章将深入探讨量子力学的核心支柱——波函数。我们将追溯薛定谔方程的诞生及其在描述微观粒子状态中的无可替代性。重点将放在“叠加态”的概念上，探讨一个粒子如何在被观测之前同时占据所有可能的位形。这不是一个关于牛顿力学中确定性运动的叙事，而是一个关于可能性波动的领域。我们将详细解析测量问题，即为什么一次观测会将一个概率云瞬间“坍缩”为一个确定的结果。我们会审视哥本哈根诠释的哲学困境，以及隐藏在数学形式背后的物理实在究竟是什么。在这里，精确性让位于概率，确定性退居为统计规律。 第二章：纠缠之网：超距作用的幽灵 爱因斯坦称之为“幽灵般的超距作用”的量子纠缠，是本章的核心。我们将剖析贝尔不等式的建立过程，它如何将定域实在论推向逻辑的尽头。通过对双粒子系统（如纠缠光子对）的深入分析，我们将揭示两个粒子即使相隔亿万光年，其命运依然瞬间关联的奇特现象。本书将详细阐述纠缠在量子信息科学中的应用潜力，例如量子隐形传态的原理，强调这并非信息传递的超光速，而是对相关性的揭示。我们将探讨费曼对这种现象的直观描述，并尝试在更深层次上理解这种“非局域性”对“实在”的定义构成的根本挑战。 第三章：费米子、玻色子与物质的身份危机 物质的基本构成单元并非孤立的点状粒子，而是遵循着严格的统计规律的“身份集合”。本章将区分费米子（如电子和夸克，它们遵守泡利不相容原理）和玻色子（如光子和希格斯粒子，它们可以聚集在同一量子态）。我们将阐述全同粒子概念对物理学的深远影响，例如为什么原子具有稳定的电子壳层（源于费米子的限制），以及为什么激光能够产生相干的光束（源于玻色子的聚集）。理解这种内在的“身份规则”，是理解宏观物质性质的起点。 第二部：时空之舞：广义相对论的几何学 第四章：引力的消亡与时空的诞生 牛顿将引力描述为空间中瞬时作用的力，但爱因斯坦的洞察彻底颠覆了这一观念。本章将从等效原理出发，阐述引力如何被重新解释为时空自身的几何弯曲。我们将详细介绍黎曼几何的基本概念——度规张量，它如同一个五线谱，记录了时空弯曲的每一个细节。我们将分析著名的场方程的结构，理解物质和能量如何“告诉”时空如何弯曲，以及时空如何“告诉”物质如何运动。在这里，运动的轨迹不再是力学定律下的抛物线，而是弯曲时空中的“测地线”。 第五章：黑洞的边界与信息的悖论 黑洞是广义相对论预言的最极端的客体。本章将详细描述史瓦西解的几何特征，解释事件视界的形成及其不可逾越性。我们将探讨史瓦西半径的物理意义，以及奇点作为时空曲率无穷大的点的数学表征。随后的讨论将聚焦于霍金辐射，这引入了量子力学对黑洞物理的干预。我们将深入探讨“信息丢失悖论”，即落入黑洞的物质信息是否永远消失？这个问题迫使我们将时空几何与量子信息理论进行艰难的整合。 第六章：宇宙的膨胀与背景的低语 时空并非静止的舞台，它本身在演化。本章将引入弗里德曼方程，基于宇宙学的基本假设——均匀性和各向同性——来描述整个宇宙的动态行为。我们将解析红移现象，以及它如何证明宇宙正在加速膨胀。随后，我们将转向宇宙微波背景辐射（CMB），将其视为大爆炸的“余晖”。对CMB温度涨落的分析，将揭示宇宙早期结构形成的种子，并将我们的视野从局域时空拓展到整个宇宙学尺度。 第三部：统一的渴望与未来的疆域 第七章：标准模型的残缺与新物理的呼唤 尽管粒子物理学的标准模型取得了巨大的实验成功，它在理论上仍存在显著的缺陷，例如引力未被纳入，以及暗物质和暗能量的存在暗示了我们对物质世界的理解仅是冰山一角。本章将概述标准模型的框架，并探讨其面对的挑战。我们将介绍中微子的质量问题，以及电弱对称性破缺的机制。我们的探讨将引导至对超对称理论（SUSY）等候选理论的初步考察，它们试图在更高的对称性中统一不同尺度的物理规律。 第八章：弦论的几何表达与万有理论的展望 如果所有的基本粒子和力都可以被视为一维的、振动的“弦”的不同模式，那么宇宙的本质将是一种纯粹的几何和振动。本章将介绍弦论的核心思想，特别是如何通过额外的、紧致化的空间维度来调和量子场论与广义相对论的矛盾。我们将探讨M理论的可能性，它试图将所有的五种超弦理论统一于一个更高维度的框架之下。本书将以对“万有理论”的哲学思辨收尾，反思我们追求终极物理理论的内在驱动力，以及这种追求本身对人类认识论的影响。 结语： 本书提供了一条非传统的路径，绕开了经典力学的机械论色彩，直抵现代物理学最前沿的疆域。它要求读者放弃对直觉的依赖，转而拥抱数学的精确性与物理实在的奇特性。从微小的纠缠粒子到宏大的时空曲率，我们试图揭示隐藏在现象之下的统一结构，那张由概率、几何和基本对称性共同编织而成的宇宙之织锦。

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这本书的出版，对于所有热爱物理，尤其是对经典力学领域有着浓厚兴趣的读者来说，无疑是一份珍贵的礼物。我一直在寻找一本能够系统性地梳理和阐述理论力学核心概念的书籍，而“理论力学”这本书的出现，似乎正好满足了我的期待。我关注的重点在于它如何处理那些在教学过程中容易引起混淆或被忽视的细节。例如，在讨论牛顿运动定律时，书中是否能够深入剖析“惯性参考系”的定义和重要性，以及在非惯性参考系下如何引入虚拟力来解释运动现象？这对于理解力学的一些高级概念，如科里奥利力或离心力，至关重要。我希望作者能够用清晰的语言和严谨的逻辑，层层剥茧，将理论力学的体系完整地呈现出来。另外，这本书的习题设计也是我非常看重的一部分。好的习题不仅能够检验学习成果，更能引导读者深入思考，发现理论的奥秘。我期待书中能够包含从基础计算到综合分析的各类习题，并且最好能提供详细的解题思路或答案解析，这样我在遇到困难时，可以有所参照，不断提升自己的解题能力。这本书的份量和排版也给我留下了深刻的印象，让人觉得内容会非常充实，绝非泛泛而谈。

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“理论力学”这本书的排版布局让我眼前一亮，清晰的章节划分和适中的字号，都为阅读提供了便利。我之前在学习过程中，常常感到理论力学的一些概念之间联系不够紧密，或者解释不够充分，导致理解上的断层。我非常期待这本书能够弥合这些“断层”，将理论力学的所有知识点融会贯通，形成一个有机的整体。我特别关注的是书中如何处理“约束”的概念，以及约束力在运动分析中的作用。例如，在描述单摆或圆周运动时，张力或法向力作为约束力，是如何影响物体的运动状态的？书中是否会提供不同的方法来处理带约束的运动，例如拉格朗日方程或哈密顿方程，这些更高级的数学工具的引入是否会以一种易于理解的方式呈现？另外，我对书中关于“能量守恒”和“动量守恒”等重要原理的阐述方式很感兴趣。是否能通过多种不同的角度和具体的例子，来证明这些守恒定律的普适性和重要性？我希望这本书不仅仅是一本教科书，更是一本能够激发我探索精神的指南，帮助我深入理解理论力学背后的逻辑和思想。

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“理论力学”这本书的装帧设计充满了学术气息，传递出一种严谨而又富有挑战性的氛围。我一直对“力学”这个词本身充满好奇，它不仅仅是物理学的分支，更是我们理解世界运行方式的语言。我非常期待这本书在“质点动力学”和“刚体动力学”的衔接上，能够做到平滑自然，过渡清晰。例如，在从质点运动的牛顿第二定律过渡到刚体运动的欧拉方程时，书中是否能够清晰地解释引入转动惯量和力矩的必要性，以及它们与角动量之间的关系？我希望书中能够提供足够多的实际案例，比如车辆的启动、飞机的起降、或者卫星的轨道运动，来帮助我理解这些理论在现实世界中的应用。此外，对于“振动”和“波动”这两个概念，我希望书中能够有深入的阐述，包括各种类型的振动（简谐振动、阻尼振动、受迫振动）及其数学描述，以及波的传播、叠加等现象。这本书的篇幅预示着内容的丰富，我渴望通过它，能够构建起一个完整而深刻的理论力学知识体系，为我的进一步学习打下坚实的基础。

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刚拿到“理论力学”这本书，就被它沉甸甸的质感和严谨的封面所吸引。我一直觉得，理论力学不仅仅是物理学的一个分支，更是理解我们周围世界运作方式的根本。这本书是否能让我从宏观到微观，从静止到运动，都获得一种全新的认识？我尤其关注书中对“力”这一核心概念的定义和分类。是仅仅停留在表面描述，还是深入探讨了力的性质，例如力的传递性、等效性等？这对于后续理解力的叠加、分解以及力的作用效果至关重要。我希望能看到书中对各种基本力，如重力、弹力、摩擦力、张力等的深入分析，了解它们的产生机制和数学模型。此外，书中在讲解运动学和动力学时，是否能巧妙地结合一些经典的历史实验或物理现象？比如，伽利略的落体实验，牛顿的行星运动定律，这些伟大的发现是如何一步步推动理论力学发展的？通过回顾历史，不仅能加深对理论的理解，更能体会到科学研究的魅力。我非常期待书中能够引导我思考，而不是仅仅被动接受知识。这本书的厚度预示着其内容的丰富性，希望能真正地帮助我构建起一套完整的理论力学知识体系，为我进一步学习更高级的物理理论打下坚实的基础。

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“理论力学”这本书的纸张触感和印刷质量都给我留下了很好的第一印象。我一直在物理学习的道路上探索，而理论力学无疑是其中至关重要的一环。我非常关心这本书在“虚功原理”和“达朗伯原理”等变分原理上的阐述是否足够透彻。这些原理往往是连接经典力学与更高级理论的关键，理解它们对于建立完整的力学体系至关重要。书中是否能够通过具体的例子，例如求平面连杆机构的约束力，来展示这些原理的威力？我希望能够看到，作者是如何将抽象的数学语言转化为具体的物理意义，让读者能够真正地“看懂”这些原理。此外，我对于书中关于“相对运动”的讲解也充满了期待。在描述复杂的运动场景时，选择合适的参考系，利用相对速度和相对加速度来简化问题，是解决很多力学难题的有效方法。我希望书中能够提供足够多的案例，帮助我熟练掌握相对运动的分析技巧。这本书的整体结构和逻辑性也是我关注的重点，希望能看到一个由浅入深、层层递进的知识体系，让我能够系统地掌握理论力学的精髓。

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“理论力学”这本书的书名简洁而有力，封面设计也透露着一丝不苟的专业精神。我一直以来都对物理学有着浓厚的兴趣，而理论力学作为物理学的基石，更是我渴望深入了解的领域。我特别关注书中在“万有引力定律”和“开普勒定律”的阐述上，是否能够清晰地展示它们之间的联系，以及如何从牛顿力学出发，推导出这些描述天体运动的重要定律。我希望书中能够有足够多的案例，例如行星绕太阳的运动、人造卫星的轨道分析等，来帮助我理解这些理论在天文学和航天工程中的应用。此外，我对于书中关于“相对论力学”的初步介绍也充满了好奇。虽然这本书主要侧重于经典力学，但如果能为读者提供一个进入相对论力学世界的入口，那将是锦上添花。这本书的份量预示着内容的充实，我渴望通过它，能够真正地理解并掌握理论力学的核心思想，为我未来在物理学领域的探索打下坚实的基础。

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这本书的封面设计简洁大气，书名“理论力学”四个字沉稳有力，传递出一种严谨治学的态度。拿到手里，厚实感十足，纸张的质感也很不错，翻阅时有一种舒适的触感，这对于长时间阅读来说非常重要。我之前也接触过一些力学方面的书籍，但总觉得要么过于晦涩难懂，要么过于浅显，无法满足深入学习的需求。这本书的出现，让我看到了新的希望。我尤其关注的是它对基本概念的阐述是否清晰透彻，是否能帮助我建立起扎实的理论基础。理论力学作为许多工程学科的基石，其重要性不言而喻，而能否真正理解并掌握其中的原理，则直接关系到后续的学习和实践。我希望这本书能够提供一种循序渐进的学习路径，从最基础的力、运动、平衡等概念入手，逐步深入到更复杂的力系、刚体运动、功、能、动量等原理。我特别期待书中能够有丰富的插图和例子，这对于理解抽象的力学概念至关重要。例如，在讲解力的分解与合成时，生动形象的图示能够比枯燥的公式更容易让人理解。同样，在描述运动状态时，如果能配以实际场景的动画或示意图，将极大提升学习效率。我对这本书的整体风格和编排方式充满了好奇，希望它能够成为我学习理论力学的得力助手，帮助我跨越理论的鸿沟，真正掌握这门“力”之学。

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我注意到“理论力学”这本书的排版非常注重细节，比如公式的对齐和符号的规范，这都体现了作者的严谨态度。我一直认为，理论力学是物理学中逻辑性最强的学科之一，它的严密性令人着迷。我非常关注书中在“受力分析”和“运动分析”上的方法论。是否能够提供一套系统化的方法，帮助读者快速准确地识别和分析作用在物体上的各种力，并将其转化为数学模型？我希望书中能够包含大量的例题，并且这些例题能够覆盖各种复杂的场景，例如多物体相互作用、带摩擦的斜面运动、以及一些特殊的受力情况。另外，对于“功”与“能”的转化过程，我希望书中能够有更深入的探讨，特别是关于“势能”的概念，以及如何利用势能来分析保守力系统的运动。这本书的厚度让我对其中的内容充满期待，我渴望通过它，能够真正地掌握理论力学的分析工具，并将其灵活运用到解决各种实际的力学问题中。

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当我翻开“理论力学”这本书，首先吸引我的是它清晰的目录结构和专业的术语运用。我一直认为，理论力学不仅仅是关于“运动”和“力”，更是一种关于“逻辑”和“思维”的训练。这本书是否能够帮助我培养这种严谨的科学思维？我特别关注书中在“功”和“能”的概念引入上，是否能够将它们与“力”和“运动”建立起牢固的联系，并深入阐述“动能定理”和“机械能守恒定律”的物理背景和数学推导。我希望能看到，作者是如何通过能量的角度来分析机械系统的运动，以及在哪些情况下能量守恒定律能够适用。另外，对于“冲量”和“动量”这两个概念，以及由此引出的“动量定理”和“动量守恒定律”，我希望书中能够提供足够多的实例，例如碰撞问题、反冲问题等，让我能够理解这些概念在解决瞬时力作用和动量传递问题上的重要性。这本书的厚度和内容暗示了其知识的广度，我渴望通过它，能够真正地理解理论力学中那些看似简单却蕴含深刻哲理的原理。

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初翻“理论力学”，其封面设计就透露出一种专业与深邃感。我一直认为，理论力学是物理学的“骨架”，是理解一切动态世界的基础。这本书是否能为我搭建起这样一副坚固的骨架，让我能够清晰地理解物质运动的规律？我非常关注书中对“刚体”概念的定义和它与“质点”的区别。刚体的转动和振动与质点的直线运动有着本质的不同，书中在处理刚体运动时，是否会引入“转动惯量”、“力矩”等关键概念，并给出清晰的数学推导和物理意义的解释？我期待书中能够有对三维空间中刚体运动的详尽分析，这涉及到更复杂的矢量运算和欧拉角等概念。另外，在讲解振动时，无论是单自由度还是多自由度的振动，我希望书中能够有足够多的实例，例如弹簧振子、单摆、以及更复杂的耦合振动，并清晰地阐述其运动方程和解法。这本书的厚度预示着其内容的深度，我渴望通过它，能够真正理解并运用理论力学来分析和解决实际问题，而不仅仅是停留在概念的层面。

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