具体描述
现代物理学前沿探索 书籍简介 书名：现代物理学前沿探索 作者：[此处可虚构一位知名物理学家姓名，例如：张伟、李明远等] 页数：约 800 页 (上下册) 装帧：精装，附插图和公式推导 --- 第一部分：量子世界的奇妙旅程 本书旨在为具备一定基础物理知识的读者，深入剖析二十世纪以来物理学取得的革命性进展，特别是量子力学、相对论及其在现代科技中的应用。我们拒绝浮于表面的科普，力求在保持严谨性的同时，展现物理学思想的深刻魅力。 第一章：从经典到量子的思想断裂 本章追溯了经典物理学的辉煌及其在解释黑体辐射、光电效应等现象时遭遇的瓶颈。我们将详细阐述普朗克的能量量子化假设，并引入爱因斯坦的光量子理论，这是打开量子世界大门的钥匙。重点探讨了波粒二象性的确立，如何颠覆了我们对物质和能量的传统认知。本章通过对历史背景的深入挖掘，使读者理解为何量子革命是必然的。 第二章：薛定谔方程的诗意与力量 波动力学的建立是量子力学的核心。本章将详尽解析非相对论性薛定谔方程，从其数学结构推导出粒子的概率诠释。我们将探讨定态与含时方程的应用，包括对势阱、势垒穿透（隧道效应）的精确计算。尤其会深入讨论氢原子能级谱的推导过程，展示量子力学在微观粒子行为预测上的无与伦比的准确性。 第三章：矩阵力学与狄拉克符号 与波动力学并行的矩阵力学由海森堡等人创立。本章对比分析了矩阵力学与波动力学的等价性，强调了算符、本征值和本征态在量子力学描述中的核心地位。我们引入狄拉克符号（Bra-Ket Notation），作为一种更为简洁和普适的数学工具，为后续处理角动量和自旋问题打下坚实基础。讨论将聚焦于角动量的量子化、自旋的引入及其在光谱学中的体现。 第四章：量子纠缠与信息时代 本章将目光投向量子力学的非定域性。爱因斯坦、波多尔斯基和罗森（EPR佯谬）提出的佯谬，挑战了量子力学的完备性。我们将详细阐述贝尔不等式，并通过对实验检验的梳理，确认量子纠缠的真实存在。随后，讨论量子隐形传态、量子密钥分发等前沿概念，揭示纠缠态在下一代信息技术中的潜力。 --- 第二部分：时空结构与宇宙的奥秘 本部分将带领读者超越牛顿的绝对时空观，深入探索爱因斯坦的相对论框架，并展望其在宇宙学中的应用。 第五章：狭义相对论的几何革命 狭义相对论的诞生，源于对光速不变原理的坚持。本章从洛伦兹变换的数学推导入手，系统阐述时间膨胀、长度收缩等效应。重点讨论质能等价原理 ($ ext{E}= ext{mc}^2$) 的物理含义及其在核反应中的实际应用。我们将分析相对论性动量和能量的概念，并探讨高能粒子对撞机中的相对论效应。 第六章：广义相对论：引力的几何本质 广义相对论是对引力本质的深刻再认识。本章首先回顾了等效原理，随后进入黎曼几何的初步介绍，使读者理解弯曲时空的概念。核心内容集中在爱因斯坦场方程的物理意义，尽管其数学形式复杂，但我们将侧重于其定性解释。我们将分析水星近日点的进动、引力红移等经典实验验证。 第七章：黑洞、引力波与时空极端 基于广义相对论的预测，本章深入研究黑洞的性质。从史瓦西解的导出，到事件视界的定义，再到彭罗斯过程和信息悖论的探讨。随后，我们将详细介绍引力波的产生机制，包括双星系统的旋进，并重点回顾 LIGO 等探测器首次直接探测到引力波（GW150914）的里程碑意义，展示了观测天文学的新窗口。 第八章：宇宙学的标准模型与暗物质/暗能量 本章将广义相对论应用于整个宇宙。从弗里德曼方程的建立，到对宇宙膨胀的描述，我们探讨了大爆炸模型的证据（如宇宙微波背景辐射 CMB）。最后，本书将聚焦于当代宇宙学最大的谜团：暗物质和暗能量。我们将梳理直接和间接的实验证据，并讨论 WIMP 和 $Lambda ext{CDM}$ 模型的前景与挑战。 --- 结论与展望 本书的最后部分将对粒子物理学的标准模型进行简要回顾，将其作为量子场论的成果，并探讨粒子物理学与宇宙学前沿的交汇点，例如弦理论和圈量子引力的基本思想，引导读者思考未来物理学可能走向何方。 本书特色： 1. 深度与广度兼顾： 既有对核心理论的严格推导，又不乏对前沿研究进展的全面介绍。 2. 注重物理图像： 强调抽象数学工具背后的深刻物理含义，帮助读者建立直观的理解。 3. 大量经典与现代实例： 结合了从光电效应到引力波探测的丰富案例，增强了知识的应用性。 适合读者： 物理学、应用数学、电子工程等相关专业本科高年级学生，研究生，以及对现代物理学有浓厚兴趣的科研工作者和爱好者。 (本书不涉及微积分或线性代数之外的纯高等数学工具，完全聚焦于物理概念的阐述与应用。)
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有