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出版者:William C Brown Pub

作者:Bill W. Tillery

出品人:

页数:504

译者:

出版时间:1998-8-1

价格:USD 39.45

装帧:Paperback

isbn号码:9780071540704

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 物理科学
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《探索宇宙的奥秘：从基础到前沿》 本书是一部面向广泛读者的科学启蒙读物，旨在带领读者走进物理学的奇妙世界，揭示宇宙万物的运行规律。全书内容涵盖了物理学的核心概念、重要理论以及前沿研究方向，力求以清晰易懂的语言和生动有趣的阐述，激发读者对科学的好奇心和求知欲。 第一部分：物理学的基石 第一章：运动的描述 我们将从最基本的概念入手，探讨如何描述物体的运动。这里将介绍位移、速度和加速度这些关键物理量，并深入讲解匀速直线运动和匀变速直线运动的规律。通过实例分析，读者将理解速度的变化率——加速度——是如何影响物体运动状态的。我们将讨论矢量在描述运动中的重要作用，以及速度和加速度的定义及其在实际问题中的应用。 第二章：力的作用与运动 本章将聚焦于“力”这个概念，它是引起物体运动状态改变的原因。我们将深入理解牛顿运动定律，包括惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律，并解析这些定律如何解释从日常生活中的现象到天体运行的宏大场景。我们将探讨摩擦力、弹力、重力等常见力的性质和测量方法，以及力的合成与分解在解决复杂运动问题中的应用。 第三章：功、能与能量守恒 能量是宇宙中最基本也最活跃的要素之一。本章将引导读者理解功的概念，以及动能和势能是如何体现物体能量状态的。我们将深入探讨能量守恒定律，这是物理学中最深刻、最普适的原理之一，它揭示了能量在不同形式之间转化时总量保持不变的奥秘。通过对各种能量形式的介绍，如机械能、热能、电能等，读者将对能量的本质有更深刻的理解。 第四章：热现象与物质的性质 本章将把目光投向我们周围的物质世界，探索热现象的本质。我们将介绍温度、热量、内能等基本概念，并讲解热传递的三种方式：传导、对流和辐射。分子动理论将为我们揭示宏观热现象的微观根源，帮助理解固态、液态和气态物质的结构与性质。 第二部分：电磁世界的魅力 第五章：电荷与电场 电学是现代科技的基石。本章将从电荷的概念出发，介绍静电现象，并深入讲解电场及其性质。我们将学习库仑定律，理解电荷之间的相互作用力。高斯定律将为我们提供一种更便捷地计算电场的方法，并帮助理解电场的对称性。 第六章：电流与电路 当电荷开始定向移动时，我们就有了电流。本章将介绍电流的形成、大小和方向，以及电阻和欧姆定律。我们将学习串联电路和并联电路的特点，理解电压、电流和电阻之间的关系。闭合电路的欧姆定律以及功率和电功的概念将帮助我们分析和设计各种电路。 第七章：磁场与电磁感应 磁场与电场是紧密联系的。本章将介绍磁场的基本概念，如磁感线、磁感应强度，以及磁场对运动电荷和电流的作用力。法拉第电磁感应定律将揭示变化的磁场如何产生电流，这是发电机工作原理的核心。我们将探讨电磁波的产生和传播，以及它们在通信和信息传递中的重要作用。 第三部分：波动与光学的奇妙 第八章：机械波与声波 波是能量传播的一种重要方式。本章将介绍机械波的产生和传播，以及波的特性，如波长、频率和波速。我们将深入理解横波和纵波的区别，并探讨波的叠加原理和干涉现象。声波作为一种重要的机械波，其产生、传播和感知将是本章的重点。 第九章：光的本质与传播 光是连接我们与世界的桥梁。本章将探索光的波动性和粒子性，介绍光的直线传播、反射和折射定律。我们将学习透镜成像的原理，理解望远镜、显微镜等光学仪器的基本构造。光的干涉和衍射现象将进一步揭示光的波动特性。 第十章：光的干涉与衍射 本章将深入探讨光的干涉和衍射现象，这些现象是证明光具有波动性的重要证据。我们将学习杨氏双缝干涉实验，理解相干光和干涉条纹的形成。菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射将帮助我们理解光通过狭缝或障碍物时发生的偏离直线传播的现象，并阐述其在光学分辨率和现代科技中的应用。 第四部分：近代物理的探索 第十一章：原子结构与量子世界 进入20世纪，物理学迎来了革命性的变革。本章将介绍原子模型的发展，从卢瑟福模型到玻尔模型，以及量子力学如何精确描述原子的结构和电子的行为。量子数、轨道和能级等概念将帮助读者理解微观世界的奇特性。 第十二章：相对论的视角 爱因斯坦的相对论彻底改变了我们对时间、空间和引力的理解。本章将介绍狭义相对论的基本原理，包括光速不变原理和相对性原理，以及时间膨胀、长度收缩和质能方程E=mc²等重要结论。广义相对论的简介将使读者初步了解引力如何被理解为时空的弯曲。 第十三章：核物理与粒子物理 本章将带领读者探索原子核的内部世界和构成物质最基本粒子的奥秘。我们将介绍放射性现象、核裂变和核聚变，以及核能的利用。粒子物理学将介绍各种基本粒子及其相互作用，以及标准模型和粒子加速器等前沿研究领域。 本书力求通过结构化的章节安排、清晰的逻辑链条和丰富的实例，帮助读者建立起对物理学的整体认识。我们相信，通过对这些基本概念和理论的深入理解，读者将能够更好地认识我们所处的宇宙，并为进一步探索科学的奥秘打下坚实的基础。

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说实话，我对这本书的期待，更多的是基于它潜在的“跨学科”潜力。《Physical Science》这个前缀让我联想到它或许不只是纯粹的物理，还会涉及到一些化学或地球科学的交叉点。比如，如果它在讲述“电与磁”的时候，能够顺带提及电磁感应在地球磁场形成中的作用，或者电磁波在无线通信中的基础，那就更吸引人了。我尤其在意它如何处理那些“概念性”的难题，比如光速不变原理的哲学意义，或者量子力学的引入是否过于突兀。一本优秀的物理读物，应该像一个耐心的导师，在你快要被复杂的数学推导绕晕时，及时抛出一个深刻的类比或者一个历史背景故事，让你喘口气，理解这个知识点存在的根本原因。我希望这本书能避免那种冷冰冰的“知识灌输”，而是通过叙事的方式，展现物理学思想是如何一步步演进和完善的。如果能在每一章的末尾，设置一些需要批判性思维的开放式问题，而不是标准化的计算题，那这本书的深度和广度都会大大提升，真正培养出具有物理学家思维的读者。

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这本书，嗯，怎么说呢，《Physics Chapters From Physical Science》，光听名字就让人觉得它可能是一本侧重于基础物理概念的教科书，可能更适合那些刚接触物理世界，或者需要系统梳理中学阶段物理知识的读者。我特别关注了它在内容组织上的安排。比如，我期待它能把“力与运动”这部分讲得深入浅出，不仅仅是牛顿定律的简单罗列，而是能通过一些贴近生活的例子，比如解释为什么跑车在弯道上能保持高速而不侧滑，或者自行车刹车时的物理原理，让抽象的公式变得直观可感。另外，如果它能在“能量与热学”部分，加入一些关于现代能源技术，比如太阳能电池板的工作原理，或者热力学第二定律在环境问题中的体现，那就太棒了。我总觉得，一本好的物理入门读物，不应该只是把知识点摆在那里，而是要搭建起一座桥梁，连接书本上的理论和我们日常所见的现象。这本书如果能做到这一点，那它的价值就不仅仅是一本参考书那么简单了，它能真正点燃读者对科学世界的好奇心。我希望它的排版设计也足够友好，图文并茂，而不是密密麻麻的文字堆砌，毕竟，物理的学习过程需要视觉辅助来加深理解。

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我非常在意教材的“实用性和前沿性”的平衡。既然它叫“物理章节”，那么这些章节是否与当今世界的科技发展保持同步，这一点至关重要。比如，在讲到“现代物理基础”时，我期望能看到对相对论和量子力学的通俗介绍，但重点应该放在它们如何被应用于如今的GPS定位系统、核磁共振成像（MRI）这些我们日常接触到的高科技上。很多物理书在讲到量子力学时，会立刻陷入复杂的数学泥潭，让普通读者望而却步。如果这本书能巧妙地避开这些数学陷阱，而是聚焦于解释这些前沿理论“意味着什么”，以及它们对我们理解宇宙观的颠覆性影响，那么它就成功了一半。我需要的是一种“认知升级”，而不是一次又一次的数学练习。如果它能用清晰的图表和类比，将薛定谔的猫或者波粒二象性这些概念描绘得如同一个精妙的逻辑谜题，而不是一个无法企及的抽象概念，那么这本书就值得我向所有非专业人士推荐。

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作为一名对物理历史有点偏好的读者，我更看重作者叙事时的“人情味”。《Physics Chapters From Physical Science》这个名字听起来很“学院派”，但我非常希望这本书能打破这种刻板印象。我想知道，那些伟大的物理学家在提出那些石破天惊的理论时，他们经历了怎样的挣扎、失败和灵光一闪。比如说，在介绍万有引力时，能不能多花点笔墨讲讲牛顿的时代背景，或者伽利略在比萨斜塔实验背后的不易？这种“人与科学”的故事，远比干巴巴的公式推导更能激发阅读的欲望。如果这本书能在讲解完一个定律后，立刻穿插一小段相关的历史轶事，或者一位科学家的生平片段，那么，即便是最枯燥的章节，也会变得生动起来。对我而言，物理学的魅力不仅在于它解释世界的能力，更在于它体现了人类探索未知的勇气和智慧。一本只讲“是什么”而不讲“怎么样产生”的书，在我看来，是缺少灵魂的。

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从一个追求阅读舒适度的角度来看，这本书的“结构清晰度和语言风格”决定了它能否真正被广泛接受。我担心的是，如果它完全以物理系学生的标准来撰写，那么语句可能会过于专业化和晦涩难懂。理想的状态是，它的语言应该像一位经验丰富、善于沟通的大学教授，用词精准，但又不失亲和力。每一个新概念的引入，都应该伴随着清晰的定义和必要的背景铺垫，避免“术语轰炸”。此外，章节之间的逻辑过渡也需要非常流畅。比如，从经典力学到流体力学，这个跳跃不应该显得生硬，而是应该通过讨论“场”或者“连续介质”的概念来自然连接。如果这本书能提供一个清晰的知识地图，让读者知道自己学到哪里了，接下来会去哪里，那么阅读体验会提升一个档次。一本优秀的入门书，应该让人感觉每翻一页都在稳步向前，而不是在原地打转。所以，语言的韵律感和结构的层次感，对我来说，是衡量其是否值得反复阅读的重要标准。

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