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出版者:John Wiley & Sons

作者:David Halliday

出品人:

页数:1328

译者:

出版时间:2004-6-25

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780471465089

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《探索宇宙的奥秘：从微观到宏观的物理学之旅》 这本书将带您踏上一场激动人心的物理学探索之旅，揭示宇宙万物运行的根本规律。我们将从构成我们身体、我们所处世界最基本单元的原子和亚原子粒子开始，深入了解它们的奇妙行为。量子力学的颠覆性概念将为您打开一个全新的视角，理解微观世界的奇异与不可思议。我们将解析粒子的相互作用，了解传递力和能量的媒介，以及它们如何在最基本的层面上塑造现实。 接着，我们将目光投向宏观世界，从宏观物体的运动规律入手。您将学习牛顿运动定律如何解释从抛掷苹果到行星运行的一切，理解力、质量和加速度之间的深刻联系。我们将探讨能量的各种形式——动能、势能、热能、电能——以及它们如何转化为维持我们生活和驱动宇宙运转的动力。摩擦力、阻力等看似微不足道的因素，在物理学的宏大框架下，将展现出其不可或缺的重要性。 本书还将深入研究电磁学，揭示电与磁的统一性以及它们如何创造出我们日常生活中无处不在的现象，从点亮灯泡的电流到手机信号的传播，再到塑造宇宙景观的星系磁场。您将理解电荷的流动如何产生磁场，变化的磁场又如何诱导产生电场，这种相互作用的涟漪效应构成了我们技术文明的基石。光的本质也将被深入剖析，它既是粒子又是波的二象性，以及光谱的奥秘，它们为我们提供了窥探遥远宇宙的窗口。 随后，我们将进入热力学领域，理解温度、热量和功之间的关系。熵增定律将揭示宇宙朝着无序方向演化的必然趋势，以及热力学第二定律在自然界中的普遍性。从蒸汽机的发明到宇宙的最终命运，热力学提供了理解能量转换效率和系统行为的关键。 我们还将探索振动与波，学习它们如何传播能量，从声波的传递到地震波的探测，再到光波的衍射和干涉。您将理解波的叠加和共振现象，以及它们在音乐、通讯和光学器件中的应用。 随着我们的探索深入，我们将转向现代物理学的领域。相对论将颠覆您对空间和时间的传统认知，揭示它们并非绝对不变，而是与观察者的运动状态紧密相关。您将理解狭义相对论中的速度极限以及质能方程 E=mc² 的惊人含义，它将质量和能量联系起来，解释了核能的巨大威力。广义相对论则将重力描述为时空的弯曲，勾勒出黑洞、引力波等宇宙奇观的形成机制，为我们理解宇宙的大尺度结构和演化提供了全新的理论框架。 最后，本书还将触及一些前沿的物理学概念，如粒子物理学中的基本粒子及其相互作用，宇宙学中关于宇宙起源、演化和结构的最新认识，以及凝聚态物理学中物质奇特的宏观性质。我们将一起思考宇宙的构成，探讨暗物质和暗能量的神秘面纱，以及物理学在探索生命起源和宇宙未来中的作用。 这本书旨在为所有对自然界运作机制感到好奇的人们提供一个清晰、严谨且引人入胜的物理学概览。它不仅仅是一堆公式和理论的堆砌，更是一扇通往理解我们所处宇宙及其背后深刻规律的窗口。通过这本书，您将培养严谨的逻辑思维能力，学习如何用科学的方法去分析和解决问题，并为进一步深入探索物理学的浩瀚领域打下坚实的基础。无论您是学生、爱好者还是专业人士，都将在这场求知之旅中收获丰富的知识和启迪。

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老实说，我拿到这本厚厚的砖头时，第一个念头是“这得看到什么时候去？”它的**篇幅之巨**和内容之详尽，简直像是物理学的百科全书。我特别欣赏它在**实验验证**方面的细致描述。很多物理学教材往往只给出结论，然后留下一句“实验已证实”，但这本书不同，它会花上不少篇幅去复盘那些里程碑式的实验，比如密立根的油滴实验，或者法拉第对电磁感应的发现过程。这种叙事方式极大地增强了知识的**可信度和趣味性**。阅读起来，仿佛能听到科学家们在实验室里探索的微弱回声。在讲解**光学**部分时，从惠更斯原理到傅里叶光学变换的过渡是极其平滑的，它清晰地展示了波的衍射和干涉背后的数学统一性。虽然阅读速度因此被拖慢了，但我更喜欢这种“慢工出细活”的教学节奏。它不是在教你“是什么”，而是在教你“**是如何被发现的**”，这种历史的维度让冰冷的公式变得鲜活起来，也让我对科学探索的艰辛有了更深的体会。

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这本书的**排版和符号系统**是其最让我头疼，同时也最让我信服的一点。它采用了非常标准、高度一致的符号约定，一旦你适应了它的一套规则，查阅任何公式都会变得非常迅速，因为它从不含糊其辞。然而，这种一致性是以牺牲**视觉友好度**为代价的。大量长篇的公式推导占据了页面，缺乏足够的图示来帮助理解那些复杂的空间几何关系，特别是在**矢量分析和场论**的部分。我发现自己不得不经常在不同章节间来回翻阅，以确认某个特定的希腊字母是代表偏微分还是某个特定的物理常数。此外，书中的**习题设置**难度跨度极大，有些基础练习是为了巩固概念，但最后几道综合性大题，其复杂程度已经接近专业研究生的水平，它们往往需要整合好几个章节的知识点，并且没有提供任何提示或逐步解答，这对于独立学习者来说，无疑是极大的挑战。这本书绝对是为那些视挑战为乐趣的学习者量身定做的。

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这套书的**理论深度**着实令人印象深刻，它不仅仅是停留在对概念的简单罗列上，而是扎扎实实地将物理学的各个分支——从最基本的力学原理，到那些让人眩晕的电磁场方程，再到量子世界的奇妙悖论——都进行了深入且严谨的推导和剖析。作者似乎有一种魔力，能将那些看似抽象难懂的数学工具，巧妙地编织成理解自然现象的钥匙。比如，在处理**热力学与统计力学**的交汇点时，书中对熵增定律的阐述，绝非教科书式的定义堆砌，而是通过一系列精心设计的微观模型，让你真切地感受到“无序”是如何成为宇宙的基本驱动力。我花了很长时间才消化完关于**狭义相对论**的那几章，但那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。他们没有回避那些复杂的张量分析，而是逐步引导读者建立起时空观的全新框架。对于那些真正想**吃透**物理学底层逻辑，而不是仅仅想应付考试的学生来说，这本书无疑是一座难以逾越但值得攀登的高峰。它要求读者有扎实的数学基础，否则在某些章节可能会感到力不从心，但只要你投入足够的时间和精力，这本书会为你构建一个极其坚固且宏伟的物理学知识殿堂。

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这本书给我的感觉是**极度严谨，甚至有些冷峻**。它的语言风格非常正式、客观，几乎没有一丝多余的情感色彩。当我尝试寻找一些更生活化或更具启发性的**类比**来帮助理解那些高深的量子力学概念时，我发现这本书在这方面相对匮乏。例如，在处理**量子态的叠加**时，它给出了薛定谔方程和波函数坍缩的精确数学表述，但在解释“为什么会这样”或者“这对我们世界的直观理解意味着什么”时，它倾向于将解释留给读者自行推导或参考其他补充读物。这无疑保证了文本的**纯粹性**和**学术价值**，但对于一个初学者，或者希望通过更直观方式入门的读者来说，可能会感到**挫败感**。它更像是一位极其博学但不太擅长交流的导师，他把所有正确答案都写在了白板上，但没有主动伸出手拉你一把。因此，我建议有经验的读者把它作为核心参考，但可能需要搭配一些更具教学导向的辅助材料来填补概念理解上的空白。

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我注意到这本书在**跨学科应用**和**现代物理前沿**的整合方面做得相当到位，这使得它超越了传统教材的范畴。在基础力学和电磁学的框架搭建完成后，它没有止步于20世纪初的经典物理，而是非常自然地将讨论引向了**凝聚态物理**的基本概念，比如晶格振动和能带结构。尤其是在探讨**半导体物理**时，它引入了清晰的能级图景，解释了宏观器件特性是如何从微观的电子行为中涌现出来的。这种广度使得它成为一个很好的“桥梁”读物，连接了基础物理和工程应用。我个人非常欣赏作者在**误差分析和不确定性原理**部分的处理方式，他们强调了测量在物理学中的核心地位，并通过大量的实例展示了如何量化和最小化系统误差。虽然这本书的覆盖面广，但整体的**逻辑流线**却保持得异常清晰，章节之间的衔接如同精密机械的齿轮咬合，很少出现概念上的跳跃，这在如此庞大的内容体系中是一个巨大的成就。

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经典物理学教程

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相当全面的一本好书