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出版者:Facts on File

作者:Henderson, Harry

出品人:

页数:132

译者:

出版时间:

价格:25

装帧:HRD

isbn号码:9780816035670

丛书系列:

图书标签:

• 核物理
• 原子核
• 放射性
• 核反应
• 粒子物理
• 核结构
• 核力
• 核武器
• 核能
• 核医学

《量子纠缠与超弦理论的探索》 本书是一次深入且引人入胜的宇宙奥秘之旅，旨在为读者揭示现代物理学两大前沿领域——量子纠缠和超弦理论——的迷人世界。我们不会涉及原子核的结构或核力的具体性质，而是将目光投向构成现实最基本层面以及宇宙如何运作的更深层次的理论。 量子纠缠：超越时空的连接 想象两个粒子，无论它们相距多远，一个粒子的状态似乎可以瞬间影响另一个粒子的状态。这就是量子纠缠，一个让爱因斯坦都感到困惑的现象，却被实验一次又一次地证实。本书将带您领略量子纠缠的奇异之处，从其基本概念出发，深入探讨其背后的数学框架，如贝尔不等式以及对局域实在论的挑战。 我们将详细剖析量子纠缠在信息科学中的巨大潜力。您将了解到量子隐形传态如何允许信息在不物理传递粒子本身的情况下被瞬间“转移”，以及量子计算如何利用纠缠态实现传统计算机无法比拟的计算能力，从而为解决复杂问题（如药物研发、材料科学和密码学）带来革命性的突破。本书还将探讨纠缠在量子通信安全中的作用，例如量子密钥分发，它能够提供理论上不可破解的通信方式，确保信息的绝对安全。 我们还会探讨纠缠现象在宏观尺度上的可能性，例如是否能在更大的物体或系统中观察到纠缠，以及这对我们理解“现实”的本质有何意义。本书的每一章都力求清晰地解释复杂的概念，并辅以直观的类比和历史性的思想实验，帮助您理解这一超越直觉的物理现象。 超弦理论：宇宙终极的统一蓝图？ 在探索量子世界的奇妙之后，本书将带领您进入另一个宏伟的理论——超弦理论。作为一种试图统一所有基本粒子和四种基本力（引力、电磁力、强核力和弱核力）的候选理论，超弦理论将我们熟悉的粒子描绘成由微小、振动的能量弦构成的。 本书将详细阐述超弦理论的核心思想：粒子的不同振动模式对应着不同的基本粒子（如电子、光子、夸克等），而这些弦存在于比我们熟悉的三维空间和一维时间更多的维度中。我们将深入研究这些额外的维度是如何“卷曲”起来，以至于我们无法直接感知，以及它们的存在如何解释我们宇宙中的一些基本常数。 本书将介绍超弦理论的几种主要类型，如Ⅰ型、ⅡA型、ⅡB型、异质弦理论以及十一维的M理论，并解释它们之间的联系和区别。您将了解到弦理论如何自然地包含引力子，这是量子场论在描述引力时遇到的一个重大障碍。我们还将探讨弦理论如何可能解决黑洞信息悖论等量子引力领域中的难题，并为理解宇宙的起源和演化提供新的视角。 此外，本书还将审视超弦理论在解释宇宙学问题中的应用，例如它对宇宙暴胀理论的潜在贡献，以及它是否能提供关于暗物质和暗能量的解释。我们也将讨论弦理论面临的挑战，包括其巨大的理论复杂性、缺乏直接的实验验证以及其数学的普适性。 跨越理论的界限 《量子纠缠与超弦理论的探索》旨在为有志于深入了解现代物理学最前沿理论的读者提供一个全面而易懂的指南。本书不涉及核物理的任何具体内容，而是专注于构建我们对宇宙最基本规律的理解。通过对量子纠缠的精细描述和对超弦理论的深入剖析，我们希望激发您对宇宙终极奥秘的好奇心，并为您提供理解这些前沿科学思想的坚实基础。本书将带领您踏上一段智力上的冒险，挑战您的认知，并展示科学家们如何通过非凡的想象力和严谨的数学推理，不断拓展我们对现实的认知边界。

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如果要用一个词来概括这本书带给我的感受，那一定是“谦卑”。在阅读完关于基本粒子标准模型和超出标准模型的理论前沿章节后，我深刻地意识到，人类对宇宙的认知是多么的有限。作者在讨论超对称性、弦理论这些尚未被实验完全验证的前沿课题时，那种严谨而又充满敬畏的语气，让我感到一种智力上的震撼。书中详细介绍了如何通过精密的实验去搜寻暗物质和暗能量的蛛丝马迹，这些探索不仅需要尖端的技术，更需要对未知保持一种近乎宗教般的执着。它没有给出任何“最终答案”，而是清晰地勾勒出了知识地图的边界，并指明了未来的探索方向。读到最后，我没有感觉到“学完了”，反而有一种更强烈的求知欲被点燃，迫使我去思考那些尚未被物理学完全解答的终极问题。这本书成功地将科学的边界展示得淋漓尽致，它教会我的，是如何以一个科学家的心态去面对宇宙的深不可测和人类探索的无限可能。

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这本书最让我印象深刻的，是它在历史叙事上的高明处理。它不仅仅是一本技术手册，更是一部波澜壮阔的科学探索编年史。作者巧妙地将核物理的发展脉络，穿插进20世纪错综复杂的社会与政治背景之中。我们不仅看到了卢瑟福、玻尔这些巨匠的学术争论和思想火花，更体会到了曼哈顿计划的紧张氛围和道德困境。书中对核反应堆从最早的“芝加哥堆”到现代商用堆的演变过程的描述，细致入微，充满了工程学的智慧与挑战。特别是对冷战时期核武器竞赛的冷静客观剖析，没有丝毫煽情，只是客观呈现了科学发现如何被应用于国家战略的残酷现实。这种将冰冷的物理定律与炽热的人类历史交织在一起的叙事手法，使得原本可能显得枯燥的实验细节也充满了戏剧张力。我感觉自己像是在阅读一本结合了科学史、技术发展史和地缘政治史的百科全书，每一次翻阅都能发现新的维度。这本书成功地将核物理从一个纯粹的科学领域，提升到了关乎人类命运的高度进行探讨。

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我得承认，这本书的阅读过程对我来说是一场智力上的马拉松，它绝不是那种可以轻松翻阅的“读物”。从一开始，作者就设定了一个相当高的门槛，大量运用了高级的数学工具和量子力学的基本假设，这对于非专业背景的读者来说，无疑是一次严峻的考验。书中关于核结构的复杂模型，比如壳层模型和集体模型之间的辩证关系，作者的阐述逻辑严密到近乎苛刻。我不得不反复对照附录中的数学推导，才能勉强跟上作者构建理论框架的步伐。其中关于弱相互作用和强相互作用的耦合常数变化的讨论，简直是一场高水平的学术交锋，展现了作者深厚的理论功底。它不迎合任何“通俗化”的倾向，坚持将物理学的核心思想以最精确的方式呈现出来，这在我看来既是优点，也是挑战。对于希望深入研究核物理理论的学者而言，这本书无疑是案头必备的权威参考书，但对于只是想了解“核弹原理”的普通读者来说，可能会感到力不从心。它要求读者具备高度的专注度和扎实的预备知识，读完之后，收获的是对领域内前沿问题的清晰认知，但过程中的艰辛是难以言喻的。

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这本书的书名是《核物理》，但读完之后，我感觉它更像是一部宏大的宇宙史诗，而不是一本枯燥的教科书。作者以一种近乎诗意的笔触，带领我们穿越了原子核的微观世界，去探索那些构成万物的基本力量。书中对核裂变和核聚变的描述，绝非简单的公式堆砌，而是充满了对能量本质的深刻洞察。我尤其喜欢其中关于恒星演化的章节，它将我们日常生活中所见的太阳，描绘成一个巨大的核反应堆，不断地进行着氢到氦的转化，维持着生命的奇迹。这种将深奥的物理概念与宏大的宇宙图景相结合的叙事方式，极大地激发了我对自然界奥秘的好奇心。阅读过程中，我仿佛置身于粒子加速器的观测室，亲眼见证着夸克和轻子的舞蹈，又如同回到了宇宙大爆炸的瞬间，感受着物质的原始冲动。作者的叙述节奏张弛有度，时而深入细节，剖析核力的精妙平衡；时而又跳脱出来，探讨核技术在能源和医学领域的应用及其伦理挑战。整本书的阅读体验是酣畅淋漓的，它不仅拓展了我的知识边界，更重要的是，它重塑了我对“实在”本身的理解。这本书，与其说是在讲解核物理，不如说是在阐释宇宙如何自我构建的过程。

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我必须说，这本书的插图和图表设计水平，简直是业界典范。在学习如此抽象的课题时，清晰直观的视觉辅助是至关重要的，而这本书在这方面做得无懈可击。对于核反应的截面图、能级图，以及粒子散射的示意图，作者没有采用那种简单粗糙的线条图，而是使用了色彩层次丰富、信息密度极高的专业图形。比如，书中对原子核的集体激发态的展示，通过三维旋转和振动模型的动画化描述（尽管是静态图），让我瞬间理解了那些原本晦涩难懂的量子态。此外，作者在关键公式旁标注了详细的物理意义解释，而不是仅仅罗列数学表达式，这种对教学细节的关注，极大地降低了概念理解的门槛。对于那些试图通过自学来掌握核物理概念的学习者来说，这种对视觉传达的重视，是这本书最大的加分项。它让复杂的内部结构变得可以“看见”，极大地提升了学习效率和阅读的愉悦感，体现了作者深厚的教学经验。

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