高等量子力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海交通大学出版社

作者:钱诚德

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:1998

价格:19.00

装帧:

isbn号码:9787313015594

丛书系列:

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现代物理前沿探索：从相对论到弦理论的宏大叙事 图书简介 本书旨在带领读者穿越二十世纪物理学最激动人心的疆域，探寻自爱因斯坦狭义相对论横空出世以来，人类对物质、时空和基本相互作用理解的深刻演变。我们不聚焦于微观粒子或量子场论的深层数学构造，而是致力于构建一幅宏大的理论图景，阐释这些革命性思想如何重塑了我们对宇宙的整体认知，并指引着当代物理学的研究方向。 第一部分：时空几何的革命与引力的重塑 本部分将深入剖析爱因斯坦广义相对论的精髓。我们将从牛顿引力学的局限性入手，逐步揭示质量如何弯曲时空，以及时空几何如何决定物质的运动轨迹。重点讨论等效原理的深刻含义，阐述引力并非一种力，而是时空曲率的表现。 黑洞物理学的诞生与观测证据： 详细解析史瓦西解的物理意义，探讨事件视界、奇点等概念。我们将梳理从理论预测到射电望远镜捕捉到首张黑洞阴影的观测历程，强调引力波探测（如LIGO/Virgo的成就）如何开启了“引力波天文学”这一全新窗口，使我们能直接倾听宇宙中最剧烈的事件——双黑洞并合的声音。 宇宙学的基石： 阐述基于广义相对论的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规在描述均匀且各向同性宇宙中的关键作用。我们将梳理大爆炸模型的证据链，包括宇宙微波背景辐射（CMB）的发现及其各向异性测量，以及哈勃膨胀定律如何确立了宇宙的动态演化图景。 现代宇宙学的挑战： 在描述经典引力理论的辉煌成就后，我们将转入对当前两大难题的讨论：暗物质与暗能量。探讨这些“隐形”成分如何通过其引力效应支配着宇宙的结构形成和加速膨胀，并简要介绍当前主流的候选理论，如冷暗物质模型（CDM）以及修改引力理论（Modified Gravity）的尝试，重点关注其如何与观测数据相吻合或产生矛盾。 第二部分：粒子的标准图景与基本力的统一尝试 本部分将聚焦于描述除引力之外的三种基本相互作用——电磁力、弱核力与强核力——的粒子物理学标准模型（Standard Model, SM）。我们不深入探讨量子场论的微扰计算，而是着重于描述模型背后的概念框架、对称性原理及其现象学预测。 规范场论的威力： 解释规范对称性（U(1) x SU(2) x SU(3)）如何决定了基本粒子间的相互作用。讨论电磁力（光子）、弱核力（W/Z玻色子）和强核力（胶子）的传递机制。特别指出自发对称性破缺，特别是希格斯机制，如何赋予了规范玻色子和费米子质量，并讨论2012年希格斯玻色子发现的里程碑意义。 夸克与轻子家族： 详细介绍物质的基本构成——夸克（上、下、奇、魅、底、顶）和轻子（电子、缪子、陶子及其对应的中微子）。解释味（Flavor）的概念，以及中微子振荡现象如何强有力地证明了中微子具有微小质量，这超出了原始标准模型的范畴。 强相互作用的特性： 探讨量子色动力学（QCD）的关键特征。解释渐近自由（在高能下夸克表现为自由粒子）和夸克禁闭（在低能下夸克和胶子无法单独存在）这两个看似矛盾但已被实验证实的重要特性。 第三部分：超越标准模型与探索终极理论的边缘 标准模型虽然取得了巨大的成功，但它并非终极理论。本部分将概述当前物理学界面临的主要未解之谜，以及科学家们为构建更完整理论所做的努力。 引力与量子的鸿沟： 明确指出广义相对论（经典时空理论）与量子场论（描述微观粒子的框架）在描述极端条件（如奇点内部或普朗克尺度）时的不相容性。这是理论物理学中最核心的挑战。 大统一理论（GUT）的构想： 讨论将电磁力、弱核力和强核力在高能下统一起来的理论尝试。简要介绍例如SU(5)或SO(10)模型的基本思想，以及它们对质子衰变等现象的预测，尽管迄今为止尚未找到确凿证据。 弦理论的几何哲学： 介绍弦理论（String Theory）作为一种“万有理论”的候选者。阐述其核心思想：基本粒子并非点状，而是微小的、振动的能量弦。重点讨论弦理论如何自然地容纳引力子（引力的量子描述），以及它对额外空间维度的要求（如卡拉比-丘流形）。讨论M理论作为五种超弦理论的统一框架，及其在理解黑洞信息悖论等问题上的潜力。 圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）： 介绍与弦理论并行的另一种量子引力尝试。LQG试图对时空本身进行量子化，提出时空结构在普朗克尺度上是离散的“量子泡沫”，而非连续的几何流形。 结论：未竟的征途 本书最终将回归到物理学的哲学层面：探索自然规律的本质、确定性的边界以及人类认知能力的极限。我们总结了从牛顿力学到相对论再到量子革命的知识演进，并强调当前物理学正处于一个关键的十字路口，等待着下一次范式转变的到来。本书旨在为读者提供一个清晰、连贯的路线图，理解现代物理学家们正在绘制的宇宙蓝图。

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从实用性的角度来看，这本书的参考价值和检索效率是顶级的。我发现它在对各种重要定理和近似方法的总结和归纳上做得极为出色。作者似乎深谙读者在复习或需要快速定位某个特定公式时的需求，所以它在关键的结论旁总是会有简洁的标记，或者提供了一个非常清晰的索引或附录来辅助查找。当我需要迅速回顾某个特定主题的要点时，我往往不需要从头阅读，而是可以直接翻到相应章节，那些被精炼概括的核心思想就能立刻重新浮现在脑海中。这种结构上的优化，极大地提升了它作为案头参考书的地位，而不是仅仅停留在“读完就束之高阁”的阶段。总而言之，它是一本能够陪伴我度过研究生甚至更长职业生涯的工具书。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，配上抽象的几何图形，一下子就把人带入了一种既神秘又充满智慧的氛围。我本来只是随便翻翻，没想到被这视觉冲击力吸引住了，立刻决定带它回家。拿到手里的时候，感觉它的分量恰到好处，纸张的质感也很棒，摸起来很舒服，而且印刷的清晰度简直是教科书级别的。作者在排版上也花了不少心思，公式和文字的间距处理得非常得当，阅读起来丝毫没有拥挤感，即便是面对那些复杂的数学推导，也能保持一个相对清爽的视觉体验。我特别喜欢它在章节标题上的处理，既有学术的严谨性，又透露出一种引导探索的魅力。说实话，单从制作工艺和视觉呈现来看，这本书就已经超越了我之前读过的很多同类专业书籍，让人愿意长时间捧在手里细细品味。它给我的第一印象是：这是一本被认真对待的学术著作，而不是匆忙赶工的产物。

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这本书的语言风格非常独特，它在保持高度的学术严谨性的同时，竟然还带有一丝不易察觉的幽默感和人文关怀。我很少在如此密集的物理论述中感受到作者的“个性”，但这本书做到了。它在一些关键的理论发展历史背景的描述中，会穿插一些对早期科学家们探索历程的侧写，这让那些冰冷的方程仿佛有了温度和故事性。这种叙述方式极大地缓解了纯理论阅读带来的疲劳感，使我能更持久地保持专注。而且，作者在处理一些有争议或尚未完全解决的问题时，展现出了一种非常成熟和审慎的态度，既不妄加断论，也不回避问题的复杂性，这让我对作者的学术品格油然而生敬意。它不仅仅是传授知识，更像是在进行一场深层次的哲学对话。

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我不得不提一下这本书在例题和习题设计上的独到匠心。很多物理教材的习题要么过于简单，要么就是直接照搬书本例子的变种，缺乏真正的挑战性和启发性。然而，这本书的习题部分更像是一系列精心设计的“迷你研究项目”。它们不仅仅是检验你是否记住了某个公式，更多的是引导你去思考公式背后的物理意义，让你尝试在新的约束条件下运用已学的理论框架去解决问题。有些难题的设置，甚至让我不得不去查阅一些背景资料，这极大地拓宽了我的知识面，让我从一个被动的知识接收者，转变成了一个主动的知识探索者。更赞的是，书后对部分难题的解析非常详尽，它不是直接给出答案，而是展现了一种解决问题的思维路径，这比直接给出正确答案更有价值。

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这本书的章节组织逻辑性极强，作者显然是花了大量时间来打磨叙事脉络的。它不是简单地堆砌知识点，而是像一位经验丰富的导师在引导学生逐步深入迷宫。从基础的数学工具引入，到核心概念的阐释，再到对前沿问题的探讨，每一步的衔接都显得水到渠成，让人感觉知识的流动是自然而然的，而不是生硬的跳跃。我尤其欣赏它在引入新概念时所采用的类比和物理图像的构建方式，这对于我这样需要在抽象和具体之间来回切换的读者来说，简直是救命稻草。很多其他教材在讲到某个关键转折点时会戛然而止，留下读者在半空中干着急，但这本则不然，它总能提供一个清晰的“脚手架”，让人能够稳稳地攀爬上去，去触及更高深的理论。读完一个单元，总有一种豁然开朗的满足感，而不是读完后只剩下一脑子的公式。

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