Fluid Dynamics for Physicists pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:Faber, T. E.

出品人:

页数:472

译者:

出版时间:1995-8-25

价格:$99.00

装帧:

isbn号码:9780521429696

丛书系列:

图书标签:

流体力学
物理学
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具体描述

This textbook provides an accessible and comprehensive account of fluid dynamics that emphasizes fundamental physical principles and stresses connections with other branches of physics. Beginning with a basic introduction, the book goes on to cover many topics not typically treated in texts, such as compressible flow and shock waves, sound attenuation and bulk viscosity, solitary waves and ship waves, thermal convection, instabilities, turbulence, and the behavior of anisotropic, non-Newtonian and quantum fluids. Undergraduate or graduate students in physics or engineering who are taking courses in fluid dynamics will find this book invaluable.

聚焦现代物理学前沿：一种全新视角下的物理学进阶读物这本书并非一本传统的物理学教科书，它不拘泥于对基础概念的逐一罗列，而是致力于为读者呈现一个融会贯通、充满活力的现代物理学图景。本书的目标读者是那些对物理学已有一定基础，并渴望深入理解其核心思想、前沿发展及其在不同领域应用的物理学爱好者、本科高年级学生和研究生。我们摒弃了繁琐的数学推导和机械的习题训练，转而强调物理思想的演进、概念的内在联系以及理论工具的实际运用。本书从一个独特的视角出发，将现代物理学的宏大叙事分解为几个相互关联的支柱，并逐一深入探讨。我们将从经典物理学中那些依然具有深远影响的概念出发，但不是重复已知的知识，而是着重剖析其局限性，以及这些局限性如何催生了我们今天所熟知的革命性理论。例如，在回顾经典力学时，我们会聚焦其在描述微观粒子和高速运动时的不足，以此自然引出量子力学和相对论的必然性。我们不会花费大量篇幅讲解牛顿定律本身，而是会探讨其在复杂系统中的应用，例如混沌理论的萌芽，以及如何用更抽象的数学语言来概括运动规律。接下来，本书的核心篇章将聚焦于量子力学。我们不会以波函数和薛定谔方程的教科书式推导开始，而是从量子叠加、量子纠缠等令人着迷的现象入手，引导读者理解量子世界的非直观性。我们将探讨不同量子力学诠释的演变，以及它们对我们理解现实的深刻影响。量子计算和量子信息理论作为量子力学最激动人心的应用方向，将得到详尽的阐述。我们会介绍量子比特的概念，解释量子门的操作原理，并探讨量子算法（如Shor算法和Grover算法）如何颠覆传统的计算模式。此外，量子纠错、量子通信的安全原理以及量子传感器等前沿领域也将作为重点讨论对象，力求让读者深刻体会量子技术所蕴含的巨大潜力。与此同时，相对论，尤其是狭义相对论和广义相对论，也将被赋予全新的解读。我们不会仅仅停留在洛伦兹变换和时空弯曲的表面，而是会深入探讨其哲学含义以及对宇宙观的重塑。我们会从光速不变原理出发，追溯狭义相对论如何统一了空间和时间，以及质能等价公式（E=mc²）在核物理、天体物理等领域的广泛意义。对于广义相对论，我们将着重于其几何语言，即时空曲率如何描述引力。黑洞的形成与性质、引力波的探测及其天文学意义、以及宇宙膨胀的观测证据等，都将作为生动的实例，帮助读者理解爱因斯坦引力理论的精妙之处。本书还将探讨广义相对论在现代宇宙学中的核心地位，包括大爆炸模型、暗物质和暗能量等未解之谜。除了这两个基石性理论，本书还将触及一些现代物理学中同样至关重要但可能在基础教材中稍显简略的领域。例如，统计力学将以其跨越微观与宏观的桥梁作用被深入探讨。我们不会局限于玻尔兹曼分布，而是会着重阐述其在相变、临界现象以及复杂系统中涌现性质的解释力。热力学第二定律的熵增原理将在更广阔的范围内被审视，并与信息论中的概念联系起来。凝聚态物理学作为研究大量粒子相互作用的学科，其重要性不言而喻。本书将聚焦于其核心概念，例如能带理论如何解释材料的导电性，以及晶体结构如何决定材料的宏观性质。超导性、超流性等奇特的量子现象将作为精彩的案例，展现量子力学在宏观尺度下的奇异表现。拓扑材料的概念及其在未来计算和器件设计中的潜在应用也将被引入。粒子物理学和场论是现代物理学的另一个重要分支。我们将从基本粒子的分类和相互作用讲起，介绍标准模型的构建过程，并阐述其在解释物质构成和相互作用方面的成功。量子场论将作为理解粒子物理学现象的核心理论工具。本书不会进行繁复的费曼图计算，而是会侧重于定性理解量子场论的哲学思想，例如场的量子化、粒子作为场激发以及对称性在物理定律中的作用。希格斯机制及其在赋予粒子质量方面的关键作用将得到清晰的阐释。本书的特色之一在于其对不同物理学分支之间联系的强调。我们将展示量子力学、相对论、统计力学和场论如何相互渗透、相互补充，共同构建起我们对自然界最深刻的理解。例如，量子场论不仅是粒子物理学的基石，也为凝聚态物理中的许多现象提供了理论框架。广义相对论在天体物理和宇宙学中的应用，也离不开对极端条件下的统计力学和量子效应的考量。此外，本书还将关注物理学在解决现实世界问题中的作用。我们将探讨物理学原理如何应用于工程、医学、材料科学、信息技术乃至金融等领域。例如，量子成像和量子传感技术如何在医疗诊断和精密测量中发挥作用；利用凝聚态物理的原理研发新型能源材料；以及粒子加速器和探测器技术在基础科学研究和工业应用中的双重价值。为了增强读者的理解和兴趣，本书将采用一种叙事性的写作风格，将物理学的发展历程、重要概念的诞生以及前沿问题的探索有机地融合在一起。我们会引用历史上的经典实验和重要的发现，介绍那些伟大的物理学家们是如何思考和解决问题的。我们将避免生硬的定义和枯燥的推导，而是通过清晰的逻辑、生动的类比和形象的图示来解释复杂的物理概念。本书的内容编排将循序渐进，从相对容易理解的概念入手，逐步深入到更复杂和抽象的领域。每一章都将以一个引人入胜的问题或现象开始，然后逐步引导读者理解相关的物理原理。我们会为读者提供必要的数学工具，但更多的是强调概念的物理意义和直观理解。在适当的地方，我们也会提及一些尚未解决的物理学难题，激发读者的思考和进一步探索的兴趣。总而言之，这本书旨在成为一本能够激发读者对物理学深度兴趣的读物。它将带领读者穿越物理学的历史长河，领略现代物理学思想的精髓，并展望其未来的发展方向。我们相信，通过这种全新的视角，读者不仅能够更深刻地理解物理学的基本原理，更能体会到物理学作为一种探索世界、理解自然的强大思想工具的魅力。本书并非一本“学会”物理的速成手册，而是一扇通往更广阔物理学世界的窗户，邀请所有热爱探索的头脑推开它，迎接无限的惊喜。