Introduction to Linear Algebra

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出版者:Dover Publications
作者:Marvin Marcus
出品人:
页数:288
译者:
出版时间:1988-05-01
价格:USD 8.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780486656953
丛书系列:
图书标签:
  • 线性代数
  • 数学
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  • 特征值
  • 线性方程组
  • 数值计算
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具体描述

《现代物理学入门:量子世界与相对论的奥秘》 这本书是一扇通往现代物理学迷人世界的窗户,旨在为没有深厚物理学背景的读者提供一个清晰、引人入胜的入门。我们深入探索了二十世纪物理学革命的两大基石:量子力学和相对论。 第一部分:量子力学的奇妙领域 在量子力学部分,我们将从经典物理学的局限性出发,引出量子理论诞生的必要性。您将了解到: 黑体辐射与光电效应: 普朗克引入能量量子化和爱因斯坦的光子假说,是如何颠覆传统观念,揭示光的基本粒子性质的。我们会详细解释量子假说如何解决黑体辐射的紫外灾难,以及光电效应实验如何支持光子理论。 波粒二象性: 德布罗意的物质波理论以及戴维森-革末实验如何证明粒子也具有波动性。我们将探讨电子衍射实验的精妙之处,以及波粒二象性在微观世界中的普遍性。 薛定谔方程与波函数: 学习描述微观粒子状态的核心数学工具——薛定谔方程。我们会解释波函数的物理意义,它如何携带粒子的概率信息,以及它在不同势场中的演化。 量子叠加与测量问题: 深入理解叠加态的概念,即一个粒子可以同时处于多种状态的奇特现象。我们将探讨量子测量过程中波函数坍缩的不可思议过程,以及由此引发的关于实在性的哲学讨论。 量子隧穿效应: 揭示粒子能够“穿透”能量壁垒的量子现象。我们将通过具体的例子,如α衰变,来阐释隧穿效应的原理及其在半导体器件等实际应用中的重要性。 不确定性原理: 海森堡不确定性原理是量子力学的基石之一。我们将详细阐述位置和动量、能量和时间等共轭量的测量限制,以及这一原理对我们认识微观世界产生的深远影响。 原子结构与光谱: 了解量子力学如何成功解释原子的稳定性和原子光谱的离散性。我们将讨论玻尔模型及其局限,以及薛定谔方程在描述氢原子能级和轨道时的强大能力。 量子纠缠: 探讨两个或多个粒子之间超越时空的神秘关联。我们将解释纠缠态的非局域性,以及它在量子信息科学(如量子计算和量子通信)中的巨大潜力。 第二部分:相对论的宇宙观 在相对论部分,我们将超越牛顿的绝对时空观,拥抱爱因斯坦提出的革命性时空理论。 狭义相对论: 光速不变原理与相对性原理: 了解狭义相对论的两大基本假设,以及它们如何导致时间和空间的相对性。 时间膨胀与长度收缩: 深入探讨高速运动物体的时间流逝变慢和长度缩短的现象,并通过思想实验和实例进行说明。 质能方程 E=mc²: 揭示质量和能量之间的深刻联系,解释为什么微小的质量变化可以释放巨大的能量,以及这一方程在核能等领域的应用。 洛伦兹变换: 理解描述不同惯性参考系之间时空坐标转换的数学工具,以及它如何取代伽利略变换。 广义相对论: 等效原理: 阐述引力与加速度之间的等效性,以及它如何成为广义相对论的出发点。 时空弯曲: 解释引力并非一种力,而是由质量和能量引起的时空弯曲。我们将描绘物质如何“压弯”时空,而物体则沿着弯曲的时空路径运动。 引力透镜效应: 了解大质量天体如何弯曲光线,从而如同透镜一样聚焦遥远天体的光线,以及这一现象如何被观测证实。 黑洞: 探索宇宙中最神秘的天体之一——黑洞。我们将解释视界、奇点等概念,以及黑洞在引力场的极端表现。 引力波: 介绍由加速运动的大质量天体(如黑洞合并)产生的时空涟漪。我们将讨论引力波的探测及其对宇宙学研究的意义。 本书特色: 循序渐进的讲解: 内容设计由浅入深,从基本概念到复杂理论,确保读者能够逐步建立起完整的知识体系。 丰富的图示与类比: 运用大量精心设计的插图、图表和贴切的日常类比,将抽象的物理概念形象化,帮助读者理解。 通俗易懂的语言: 避免使用过于艰深的数学公式和术语,而是侧重于概念的清晰阐述和逻辑推理,让非专业人士也能轻松阅读。 启发式思维: 鼓励读者积极思考,提出问题,激发对物理世界的好奇心和探索欲。 理论与应用的结合: 在介绍基础理论的同时,也适时地提及这些理论在现代科技中的实际应用,展现物理学的生命力。 《现代物理学入门:量子世界与相对论的奥秘》不仅仅是一本书,它更是一次思维的冒险,一次对宇宙最深层运作规律的探索。阅读本书,您将不仅获得知识,更能培养一种全新的、看待世界的视角。无论您是学生、爱好者,还是仅仅对宇宙充满好奇的求知者,这本书都将为您打开一扇通往科学前沿的大门。

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读后感

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用户评价

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我得承认,我是一个对抽象数学有天然恐惧感的人,尤其是涉及到高维空间和抽象代数结构时,大脑会立刻进入保护性宕机状态。然而,这本教材的叙述风格却有一种奇特的魔力,它能让你在不知不觉中接受那些原本让你头疼的概念。它没有采用那种高高在上、居高临下的学院派口吻,反而像是一个耐心的导师,知道你什么时候会感到困惑,并在那个临界点给出最精准的帮助。书中对“线性无关性”和“基”的讨论,达到了教科书的极致——它既保证了数学的严谨性,又充分照顾了初学者的认知障碍。最让我印象深刻的是,它花费了大量篇幅来强调“秩”这个概念的普适性,将其与信息论、控制论等多个领域巧妙地串联起来,这使得线性代数不再是一个孤立的学科,而成为了连接各个科学分支的桥梁。对于希望将理论知识快速转化为解决实际工程问题能力的人来说,这本书的实用价值无可估量。它不仅仅是传授知识,更是在培养一种科学的、结构化的思维模式。

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坦白说,我一开始抱着极大的怀疑态度拿起这本书的,因为市面上的线性代数教材汗牛充栋,大多数都遵循着同样的陈旧套路,讲得晦涩难懂,读起来像在啃石头。但是,这本书的独特视角立刻吸引了我。它似乎不满足于仅仅告诉你“是什么”,而是执着于探索“为什么”和“如何应用”。作者在引入新概念时,总是先从一个引人入胜的实际问题入手,比如图像处理中的变换,或者求解大型线性方程组的效率问题,然后自然而然地引出必要的数学工具。这种“问题导向”的学习路径,极大地激发了我学习的内在驱动力。我发现自己不再是为了应付考试而死记硬背公式,而是真的想弄明白这些数学结构背后的物理意义或逻辑根源。书中对线性变换的几何解释尤其精彩,那种流动的、动态的视角,让我彻底理解了矩阵乘法不再是简单的数字游戏,而是一种空间形变的精确描述。这本书的排版和图示也值得称赞,清晰的图表和注释,让复杂的证明过程变得井井有条,阅读体验极为流畅,几乎没有出现让人迷失方向的时刻。

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这本书简直是为那些寻求深度和广度的学习者量身定做的。我之前用过好几本号称“易懂”的线性代数教材,但读完后总感觉知识点是零散的,缺乏一个统一的理论框架来串联。这本《Introduction to Linear Algebra》的伟大之处,恰恰在于它构建了一个极其稳固且优美的理论骨架。作者对最小二乘法、奇异值分解(SVD)这些高级主题的处理,简直是教科书级别的范例。它没有跳过细节,却能将复杂的计算和背后的深刻几何意义完美融合。我特别欣赏它对SVD的介绍,从几何直观出发,循序渐进地推导出其矩阵形式,让你真正理解为什么这个分解在现代数据分析中如此核心和强大。这本书的深度足以满足研究生阶段的需求,但其表述的清晰度又完全适合本科生入门。它是一本可以反复阅读的书,每一次重温,似乎都能挖掘出新的层次和更深远的联系。对于有志于从事研究工作的人来说,这本书提供的理论基础是极其坚实的基石。

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从一个对数学教材的审美角度来看,这本书的设计简直是教科书排版的典范。它突破了传统教材的沉闷格局,每一页都充满了设计的巧思,使得长时间阅读也不会产生视觉疲劳。文字的间距、公式的对齐、以及关键术语的强调方式,都透露出编者对阅读体验的极致追求。更重要的是,书中对“线性代数语言”的强调非常到位。作者反复提醒读者,我们不仅要会算,更要会“说”线性代数,用规范的数学语言描述空间、变换和映射的关系。这种对表达严谨性的训练,对于未来撰写技术报告或学术论文至关重要。我尤其喜欢它在章节末尾设置的“思维拓展”小节,这些内容往往涉及一些前沿的研究方向或者历史典故,极大地拓宽了读者的视野,让人感觉自己不仅仅是在学习一门课程,而是在接触一门充满活力的学科。这本书无疑是线性代数教材中的一股清流,兼具学术的深度与教学的温度,令人爱不释手。

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这本关于线性代数的书简直是数学学习的里程碑!我简直不敢相信自己居然能啃下这么枯燥的理论,但作者的叙述方式实在太高明了。它不是那种干巴巴的教科书,更像是经验丰富的老教授在给你做一对一的辅导。书中对矩阵、向量空间这些核心概念的解释,简直是化繁为简的艺术品。特别是向量空间的部分,我以前总是觉得很抽象,但这本书通过大量的几何直观和实际应用案例,一下子就把那些看不见摸不着的理论实体具象化了。我记得有一章专门讲特征值和特征向量,那种层层递进的逻辑推导,每一步都像是为你扫清了一个思维的障碍。读完之后,我才真正体会到线性代数在数据科学和工程领域为什么如此重要,它不再是纯粹的数学游戏,而是解决现实世界问题的强大工具。书中的习题设计也非常巧妙,难度梯度把握得恰到好处,既有巩固基础的计算题,也有激发思考的理论证明题,保证你不会感到枯燥乏味,而是沉浸在不断发现和攻克难题的乐趣中。我强烈推荐给所有感觉线性代数像“天书”的同学,这本书绝对能帮你捅破那层看不见的窗户纸,让你对这门学科产生真正的敬畏和热爱。

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