中学数学教育学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:高等教育

作者:章士藻

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2007-5

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787040212068

丛书系列:

图书标签:

• 中学数学
• 数学教育
• 教育学
• 教学法
• 课程与教学
• 教师发展
• 教育研究
• 中学教育
• 数学教学
• 教育心理学

深入解析现代物理学前沿：从量子力学到宇宙学 图书名称： 现代物理学前沿探索：从微观世界到宏大宇宙 作者： [虚构作者姓名，例如：李明哲 教授] 出版社： [虚构出版社名称，例如：星辰科学出版社] 出版日期： 2024年10月 --- 内容简介 《现代物理学前沿探索：从微观世界到宏大宇宙》是一部全面、深入探讨当代物理学核心领域与最新研究进展的学术专著。本书旨在为物理学专业学生、研究人员以及对前沿科学抱有浓厚兴趣的读者提供一个清晰、严谨的知识框架，揭示自然界最深层次的规律。全书内容聚焦于二十世纪以来物理学取得的革命性突破，并对其在二十一世纪的延伸和挑战进行了细致的剖析。我们避开了基础的经典力学和电磁学回顾，直接切入那些定义了现代物理图景的核心理论。 本书结构上分为三大板块，层层递进，涵盖了从最小尺度到最大尺度的所有关键议题。 --- 第一部分：量子世界的精微结构 本部分聚焦于量子力学的深层原理及其在粒子物理学中的应用，是理解微观世界的基础。 第一章：量子场论的基石与规范理论 本章深入探讨了量子场论（QFT）的概念框架，强调了量子化过程在描述基本粒子相互作用中的不可替代性。我们详细阐述了相对论性量子力学（如狄拉克方程）如何自然地引向场论的建立。重点分析了杨-米尔斯（Yang-Mills）理论，这是描述强核力与弱核力的规范对称性群的基础。 重整化群（Renormalization Group）： 探讨了如何在计算中处理无穷大的问题，以及重整化群流如何揭示物理定律在不同能量尺度下的行为变化。这不仅是一个技术性工具，更是一种深刻的哲学视角，展示了物理定律的“涌现性”。 自发对称性破缺： 详细解析了电弱统一理论中希格斯机制的工作原理，解释了基本粒子如何获得质量，以及它如何导致电磁力与弱核力的分离。 第二章：标准模型及其未解之谜 本章系统梳理了粒子物理学的标准模型（Standard Model），包括夸克、轻子、规范玻色子（光子、W/Z玻色子、胶子）的构成和相互作用。 CP破坏与CPT定理： 探讨了中微子振荡实验中观测到的微小CP破坏现象，并将其置于CPT对称性的严格框架下进行讨论。 标准模型的局限性： 深入分析了标准模型无法解释的重大问题，例如引力的量子化问题、暗物质和暗能量的存在、中微子质量的微小值，以及为什么存在三代粒子。 第三章：超越标准模型的探索：超对称性与额外维度 本部分转向当前物理学界最活跃的理论前沿。 超对称性（Supersymmetry, SUSY）： 详细介绍SUSY的基本构想——费米子与其对应的玻色子超伴侣。讨论了SUSY如何解决层次结构问题（Hierarchy Problem），以及在大型强子对撞机（LHC）等实验中寻找超伴侣粒子的努力与挑战。 弦理论与M理论的几何学： 简要介绍弦理论的基本思想，即基本构成是振动的弦而非点状粒子。重点放在卡拉比-丘（Calabi-Yau）流形等高维空间的紧致化，以及它们如何影响低能物理的性质。 --- 第二部分：引力与时空的本质 本部分的核心在于爱因斯坦的广义相对论及其在极端条件下的应用，以及量子引力理论的构想。 第四章：广义相对论的现代检验与应用 本章不仅回顾了经典场方程，更侧重于近年来通过高精度观测对广义相对论的精确检验。 引力波天文学的黎明： 详细分析LIGO和Virgo探测器捕捉到的双中子星并合与黑洞并合事件。讨论了这些观测如何为强引力场下的时空动力学提供了前所未有的直接证据。 黑洞物理的最新进展： 探讨事件视界望远镜（EHT）对M87和人马座A阴影的成像，以及这如何验证了爱因斯坦方程的奇点预测和视界的存在。 第五章：量子引力的前沿构想 面对广义相对论与量子力学的根本冲突，本章介绍了两种主要的量子引力尝试。 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）： 阐述LQG如何对时空本身进行量子化，引入了空间“自旋网络”（Spin Networks）和“自旋泡沫”（Spin Foams）的概念，旨在消除时空中的连续性假设，提出普朗克尺度下的“量子泡沫”。 信息悖论与防火墙： 深入探讨黑洞信息悖论——物质落入黑洞后其量子信息是否永久丢失的问题。分析了半经典计算与全量子理论之间的冲突，并介绍了关于信息丢失、虫洞连接或“防火墙”假说的最新理论辩论。 --- 第三部分：宇宙学的宏大叙事与未知的疆域 本部分将视野拓展到宇宙的起源、演化和最终命运，关注暗物质、暗能量及其对宇宙学模型的支配作用。 第六章：标准宇宙学模型（ΛCDM）的精修 本章以标准的Lambda-CDM模型为基础，探讨其精确参数的测量与模型精度的提升。 宇宙微波背景（CMB）的极化： 分析普朗克卫星和地面实验（如SPT, ACT）测得的CMB温度和偏振图谱（E模和B模）。重点解释B模偏振作为早期宇宙引力波的潜在指纹的意义。 大尺度结构的演化： 讨论重子声学振荡（BAO）如何作为“标准尺”来精确测量宇宙膨胀历史，以及这如何约束暗能量的性质。 第七章：暗能量与宇宙加速膨胀的本质 暗能量是当前物理学中最大的谜团之一，本章专门对此进行深入探讨。 宇宙学常数问题（Cosmological Constant Problem）： 阐述为什么理论预测的真空能密度与观测到的暗能量密度之间存在惊人的$10^{120}$倍的差异，这是理论与观测之间最尖锐的矛盾。 替代性引力理论： 讨论超越爱因斯坦引力的理论尝试，例如修改引力（f(R)引力）或动态暗能量模型（如Quintessence），它们试图在不引入新的物质场的情况下解释加速膨胀。 第八章：暗物质的粒子性质与直接探测 本章侧重于暗物质的候选粒子及其在地球上的探测努力。 WIMPs的衰落与轴子（Axions）的兴起： 评估了弱相互作用重粒子（WIMPs）在直接和间接探测实验（如LUX-ZEPLIN, XENONnT）中限制的加强，以及新兴的低质量候选者——轴子——的探测方法（如ADMX实验）。 星系尺度的动力学证据： 回顾了旋转曲线、引力透镜效应以及星系团碰撞（如子弹星系团）提供的、关于暗物质“冷性”和无碰撞性的确凿证据。 --- 结论：跨学科的融合与未来方向 全书最后一部分总结了当代物理学面临的根本挑战：统一标准模型与广义相对论，解决暗物质和暗能量的身份问题。本书强调，未来的突破很可能来自于跨学科的合作，特别是在高能加速器物理、精密测量、大规模天文观测和理论数学物理之间的深度融合。 本书的特点在于： 1. 聚焦前沿： 内容紧密围绕过去二十年的重要实验结果和理论进展展开。 2. 数学严谨性： 在关键概念的阐述中，保持了必要的数学深度和物理洞察力。 3. 批判性思维： 不仅介绍既有理论，更重要的是引导读者审视当前理论的不足与未来发展的方向。 本书是致力于推动科学前沿的每一位研究者不可或缺的参考读物。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆