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出版者:科学出版社

作者:王永岩

出品人:

页数:532

译者:

出版时间:2013-1

价格:49.00元

装帧:

isbn号码:9787030192592

丛书系列:

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• 理论力学
• 经典力学
• 物理学
• 高等教育
• 教材
• 大学物理
• 力学
• 牛顿力学
• 拉格朗日力学
• 哈密顿力学

好的，以下是《理论力学》之外的图书简介，内容详实，力求自然流畅，不含任何AI痕迹的痕迹： --- 《宇宙的织锦：从量子泡沫到星系洪流的宏大叙事》 一部跨越尺度，重塑我们对物质与时空认知的史诗级著作 作者： [此处可填入虚构作者名，例如：阿德里安·凡·德·沃尔夫 / Adrian van der Wolff] 书籍类型： 深度科普、理论物理、宇宙学、哲学思辨 页数： 780页（精装典藏版） ISBN： 978-1-6452-9901-8 --- 导言：在边界处凝视深渊 我们对世界的理解，常常局限于日常经验所构建的舒适区。我们触碰、看见、感受的一切，都遵循着牛顿的经典规律——一种优雅、直观且在宏观尺度上无往不胜的机械宇宙观。然而，当我们将目光投向极小之处，探入原子核的幽暗深处，或投向极远之时，穿越百亿光年的虚空，这种直觉便瞬间崩塌。 《宇宙的织锦》并非一本标准的教科书，它是一场横跨数个世纪、连接最微观量子世界与最宏大宇宙结构的思维探险。它旨在解构支撑我们现代物理学大厦的两个支柱——量子场论与广义相对论——并深入剖析它们在理论边界上产生的激烈冲突与令人心醉的和谐。本书拒绝将复杂的概念简化为肤浅的比喻，而是带领读者直面那些最深刻、最反直觉的物理真理。 第一部分：时空的几何学与引力的剧场 本部分聚焦于爱因斯坦奠定的时空观，从黎曼几何的优雅数学结构出发，构建起引力的现代图景。我们探讨的不是“如何计算行星轨道”，而是“引力本身是什么”。 第一章：欧几里得的黄昏 我们回顾了牛顿引力定律的局限性，引入了“场”的概念。重点阐述了等效原理——引力与加速度的不可区分性，如何从根本上改变了我们对“力”的理解。这一原理是通往时空弯曲的逻辑起点。 第二章：弯曲的度量与测地线 本书细致入微地解析了黎曼张量、里奇张量以及度规张量。我们不回避张量分析的复杂性，而是将其视为描述弯曲时空几何的必要语言。通过对测地线的深入探讨，读者将理解物体为何“自由落体”，实际上是在沿着时空结构中最短或最长的路径前行。 第三章：黑洞的视界与奇点 本章是广义相对论在极端条件下的应用展示。我们详述了史瓦西解和克尔解的物理内涵，重点在于奇点的不可避免性，以及事件视界的单向性。此外，本书还首次引入了关于“信息悖论”的详细讨论，分析了霍金辐射的半经典推导过程，并探讨了“火墙”假说及其对量子纠缠的挑战。 第四章：宇宙的动力学：弗里德曼方程的诞生 从爱因斯坦场方程的简洁形式，我们推导出描述整个宇宙膨胀的弗里德曼方程组。本书详细剖析了标准ΛCDM模型（Lambda-Cold Dark Matter）的各个参数：宇宙常数（暗能量）、物质密度（暗物质）与哈勃常数。我们审视了早期宇宙暴胀理论的数学基础，以及它如何解决了视界问题和平坦性问题。 第二部分：不确定性的王国——量子场论的深度解析 第二部分将视角收缩至普朗克尺度，探索物质和能量的本质。我们摒弃了旧式的粒子图景，转向了现代物理学的核心支柱——量子场论（QFT）。 第五章：从波函数到场的量子化 本书澄清了量子力学的核心诠释争议，特别是对“波函数塌缩”的局限性批判。随后，我们引入了狄拉克方程，展示了如何自然地从狭义相对论和量子力学中导出反物质的存在，并为规范场论的建立奠定了基础。 第六章：费曼图景与微扰展开 费曼图不再仅仅是计算工具，而是对基本相互作用（电磁力、弱核力、强核力）图像的几何化表达。我们详细解析了费曼规则的构建过程，并深入探讨了高阶修正（圈图）带来的“发散”问题。 第七章：重整化——从无限中提取有限的意义 重整化是QFT中最深刻、也最常被误解的概念之一。本书用极具说服力的论证解释了重整化的物理意义：它并非数学上的“修补”，而是对物理系统在不同尺度下有效行为的描述。我们追踪了耦合常数如何随着能量尺度变化（跑动耦合常数），这是对“不变性”概念的重新定义。 第八章：规范对称性与基本作用力 本章是粒子物理学的核心。我们阐述了杨-米尔斯理论，阐明了规范对称性（U(1), SU(2), SU(3)）如何决定了力的种类和传递粒子的特性。我们详尽分析了电弱统一理论的破缺机制，以及希格斯场如何赋予规范玻色子和费米子静质量，同时保持了理论的规范不变性。 第三部分：边界的交汇点与未竟的探索 在全书的收官部分，我们将目光重新投向广义相对论与量子场论的冲突地带——普朗克尺度。 第九章：引力的量子化困境 我们探讨了为何将引力视为一个简单的规范场会导致不可重整化。这一困境是当前理论物理学最大的瓶颈。我们分析了背景依赖性（广义相对论的非线性）与背景独立性（量子场论的线性）之间的根本矛盾。 第十章：弦论的几何化尝试 本书对超弦理论的五个超对称版本进行了结构性的概述，重点关注其对粒子谱的自然解释以及对引力子的容纳。我们详细探讨了“对偶性”的概念，即不同理论在特定极限下可能描述同一物理现实，并引入了M理论作为统一所有弦理论的更高维度框架。 第十一章：圈量子引力与背景独立的新路径 作为对弦论另一种主要竞争者的探讨，我们介绍了圈量子引力（LQG）的基本思想——将时空本身结构化为离散的“量子”而非连续的背景。我们分析了斯平结构（Spin Networks）和斯平泡沫（Spin Foams）如何编码了离散的体积和面积算符，并讨论了由此导出的“大爆炸”替代模型——大反弹（Big Bounce）。 结语：未完成的乐章 《宇宙的织锦》以对当前前沿问题的深刻反思作结：暗物质和暗能量的真正性质是什么？是否存在一个能统一所有四种基本力的“万有理论”？作者强调，物理学的魅力正是在于它的“未完成性”。我们所拥有的理论，无论是描述星系还是夸克，都只是对真实宇宙的一瞥。本书的最终目的，是激发读者在清晰的逻辑框架下，去迎接下一个革命性的思想突破。 --- 读者对象： 具备基础微积分和线性代数知识，对物理学有浓厚兴趣的大学生、研究人员，以及渴望深入理解现代宇宙学和粒子物理学核心思想的自然科学爱好者。本书要求读者具备耐心和对抽象概念的接受能力，它承诺的回报是无可替代的智力满足感。

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如果说市面上大多数力学书籍都在努力教我们“如何解题”，那么这本书则专注于教我们“如何思考”。它的重点完全不在于那些复杂的计算竞赛，而在于培养一种系统的、结构化的物理直觉。书中对“理想化模型”的构建过程进行了详尽的剖析，比如如何从真实的摩擦力世界过渡到光滑无摩擦的理想模型，以及这种简化带来的物理洞察力。这种对模型假设的批判性审视，是这本书最具价值的部分。我发现，在学习了这本书之后，我在处理其他物理分支时，也自然而然地开始寻找隐藏在现象背后的基本对称性和不变性。书中对不同坐标系之间的转换描述得尤其出色，它没有简单地罗列公式，而是通过动态的矢量分析和几何旋转，展示了不同视角下物理规律的内在一致性。读完之后，我感觉自己看待世界的方式都发生了一丝微妙的转变，更加注重事物的本质联系而非表象的复杂性。

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这本书在数学工具的应用上，展现出一种令人敬畏的克制与精准。它并没有为了展示作者的数学功底而堆砌冗余的微积分，而是将数学作为一种精确的语言来为物理概念服务。例如，在处理振动问题时，作者引入了复数和傅里叶分析，但其引入的方式极其自然，仿佛复数是描述简谐运动的唯一且最优雅的表达方式。每当需要用到高等数学工具时，作者总会事先用最简洁的语言回顾其核心思想，确保那些对高阶数学不甚熟悉的读者也不会掉队。我最欣赏的是它对“守恒量”的深度挖掘。它不仅仅告诉我们哪些量守恒，更重要的是，它探讨了守恒定律是如何从体系的对称性中涌现出来的，这触及了诺特定理的精髓，但阐述方式却非常贴近初学者的认知水平。整本书的论证链条坚不可摧，每一推导步骤都经过了最严格的逻辑检验，给人一种极强的可靠感和安全感，仿佛手中的每一个结论都经过了千锤百炼的考验。

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这本书的阅读过程，对我而言更像是一场对经典物理学“美学”的朝圣之旅。作者的文字有一种独特的韵律感，尤其在描绘那些宏大而优美的物理定律时，简直像是在朗诵荷马史诗。它成功地将牛顿力学的严谨与爱因斯坦物理学的优雅在同一个框架内进行了对比和整合，让读者在学习基础的同时，也为即将到来的现代物理学打下了坚实的思想基础。书中对系统势能面和相空间的描绘，充满了视觉化的冲击力，即便是抽象的动力学轨迹，也能在脑海中勾勒出一幅清晰而富有动感的图景。我特别留意到，这本书对于“力”这个基本概念的引入是极其谨慎的，它将其置于场论和势能的背景下进行阐释，这极大地拓宽了我们对“相互作用”的理解。总而言之，这本书不仅是知识的载体，更是一件艺术品，它用最精妙的逻辑结构，呈现了人类理性思维所能达到的最高美感之一。

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我不得不承认，当我翻开这本书的第一页时，内心是充满了怀疑的，因为我之前接触的几本同类型读物都以其令人窒息的复杂性和对读者先验知识的苛刻要求而闻名。然而，这本书完全颠覆了我的预期。它更像是一本哲学导论而非纯粹的工程手册。作者对“系统”和“约束”的定义进行了深入的哲学探讨，使得我们对牛顿力学的局限性有了更深刻的认识。在讲解刚体运动的那部分，作者没有陷入无穷无尽的矩阵运算中，而是巧妙地通过引入瞬时旋转中心的概念，将高维度的运动简化为更直观的几何图像。我特别喜欢它对惯性系的讨论，那段文字将相对性思维的萌芽展示得淋漓尽致，远超出了普通力学课本的范畴。这本书的语言风格极其口语化，充满了提问和反问，仿佛作者正坐在我对面，耐心地指导我解开每一个疑惑，而不是冷冰冰地陈述事实。这种交互式的阅读体验，极大地激发了我主动思考的欲望，让我感觉自己真正参与到了物理学的构建过程中。

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这本书的叙述方式简直是一场智力上的冒险，作者似乎对如何将枯燥的物理定律转化为引人入胜的故事有着超凡的直觉。我尤其欣赏它在处理那些经典力学难题时的细腻笔触，它没有像许多教材那样直接抛出公式，而是花费了大量篇幅去铺垫物理背景和哲学思考。阅读过程中，我感觉自己不是在被动地接受知识，而是在与作者一同探索宇宙运行的深层逻辑。书中对能量守恒和动量概念的阐释，那种抽丝剥茧的论证过程，让人豁然开朗。特别是对于拉格朗日和哈密顿体系的引入，作者没有急于求成，而是用一系列精心设计的思想实验来引导读者进入更抽象的数学框架，这种循序渐进的教学法，极大地降低了理解门槛，使得原本晦涩的变分原理也变得触手可及。此外，书中穿插的历史典故和科学家的“心路历程”，也为原本冰冷的公式增添了人性的温度，让人体会到科学发现的艰辛与浪漫。这本书的排版设计也值得称赞，图示清晰明了，逻辑结构犹如精密的机械装置，每一章的衔接都浑然天成，保证了阅读体验的流畅性与愉悦感。

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