Spezielle Relativitätstheoriede, Auflage: 3., überarb. A pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Deutsch (Harri)

作者:Walter Greiner

出品人:

页数:354

译者:

出版时间:1992-1-1

价格:0

装帧:Gebundene Ausgabe

isbn号码:9783817112050

丛书系列:

图书标签:

相对论
狭义相对论
物理学
理论物理
高等教育
大学教材
德语
修订版
第3版
科学

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具体描述

沉浸式探索：经典物理学的深层结构与现代科学的基石一部超越时间界限的著作，旨在为读者构建一个清晰、严谨且富有洞察力的物理学知识体系。本书并非专注于特定领域的狭义相对论，而是将目光投向更广阔的物理学殿堂，深入剖析支撑我们理解物质、能量、时空以及相互作用的基本原理。它是一次对经典物理学核心概念的系统性重估，并在此基础上，构建起通往现代物理学殿堂的坚实桥梁。第一部分：力学与运动的几何学基础本书的开篇，将引领读者重温牛顿力学及其在宏观世界中的统治地位。然而，我们并非停留在对运动方程的简单复述。我们将深入探讨拉格朗日力学和哈密顿力学——这两种更为抽象和强大的表述形式。变分原理的优雅性：详细阐释最小作用量原理在自然界中的普遍适用性。通过对欧拉-拉格朗日方程的推导，读者将理解为什么自然选择的路径总是最“经济”的。相空间的意义：哈密顿力学的核心在于相空间。我们不仅会定义正则坐标和正则动量，更会探讨相空间轨迹所揭示的动力学系统的内在结构和守恒定律的深刻联系。这将为理解后续的量子力学中的相空间概念打下坚实的基础。刚体动力学与角动量守恒：刚体运动的复杂性在于其固有的转动自由度。本书将以清晰的矢量分析和张量方法，解构绕固定轴和任意轴的转动，并重点阐述角动量作为描述旋转状态的内在量——而非仅仅是外部力矩的积分——的物理实在性。第二部分：场论的统一与场的概念深化在经典力学之后，本书将视线转向描述相互作用的“场”。电磁学是构建场的概念的完美载体。静电学与静磁学的数学结构：从库仑定律出发，系统推导出泊松方程和拉普拉斯方程。我们将详细探讨边界条件在确定特定电磁场构型中的关键作用，以及磁矢量势的引入如何简化了磁场问题的求解。麦克斯韦方程组的完备性与预言：麦克斯韦方程组是物理学史上最伟大的综合之一。本书将深入剖析这四组方程的物理内涵，特别是位移电流的概念如何统一了电与磁，并预言了电磁波的存在。电磁场的能量与动量：场的能量密度和动量密度（坡印廷矢量）的概念，标志着物理学从粒子中心观转向场中心观的重大飞跃。我们将通过严格的推导，展示能量和动量在电磁场中的分布与传输。第三部分：热力学与统计力学的桥梁热力学是描述宏观现象的不可或缺的工具，而统计力学则尝试从微观粒子的行为来解释这些宏观规律。热力学定律的逻辑构建：重点讨论热力学第二定律的几种等价表述（克劳修斯、开尔文-普朗克），并严格定义熵的概念。我们将探讨热力学过程的不可逆性，以及孤立系统熵增的必然趋势。从微观到宏观的推导：介绍玻尔兹曼的统计力学方法。通过对大量粒子系统的微观态（Microstates）和宏观态（Macrostate）的计数，推导出理想气体的压强和内能，从而在微观层面解释了温度和压强的物理意义。系综理论的引入：简要介绍正则系综（Canonical Ensemble）和微正则系综（Microcanonical Ensemble），说明它们如何提供了一种框架来计算系统的平均可观测物理量，有效地连接了微观概率分布与宏观热力学函数。第四部分：几何学在物理学中的复兴——广义相对论的先声虽然本书的核心主题不是狭义相对论，但为了理解现代物理学的宏大图景，我们必须铺垫通往广义相对论的台阶——即时空概念的几何化。等效原理的深刻含义：探讨伽利略相对性原理的局限性，并深入分析爱因斯坦关于惯性质量和引力质量等效的深刻洞察。这将展示引力如何开始被视为一种几何现象的萌芽。惯性运动的本质：阐述在没有外力作用的情况下，物体总是沿着测地线运动的观点。这为理解时空弯曲如何表现为引力场奠定了思想基础。时空几何的初步接触：简要介绍对闵可夫斯基时空（狭义相对论背景下的四维时空）的几何理解，强调洛伦兹变换的本质是时空坐标系的旋转，而非简单的空间旋转。结语：物理学的连续性与革命本书旨在培养读者对物理学概念的深刻理解和逻辑推理能力。它强调了物理学知识体系的内在一致性——即从牛顿力学的精确性，到电磁场的优雅统一，再到统计力学对微观世界的解释，最终为更深层次的革命性理论（如量子力学和广义相对论）提供了必要的数学和哲学铺垫。读者将带着一个更加结构化、更具深度和广度的物理图像，离开本书，准备迎接更前沿的探索。本书的特点：严谨的数学推导：每一个结论都建立在清晰、可复现的数学框架之上。概念的清晰阐释：避免晦涩的行话，用物理图像解释抽象的数学工具。知识的层级结构：确保读者在学习新概念之前，已经完全掌握了支撑它的基础理论。

作者简介

Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. mult. Walter Greiner, geboren Oktober 1935 im Thüringer Wald, Promotion 1961 in Freiburg im Breisgau, 1962 - 1964 Assistent Professor an der University of Maryland, seit 1964/65 ordentlicher Professor für Theoretische Physik der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main und Direktor des Instituts für Theoretische Physik.

Gastprofessuren unter anderem an der Florida State University, University of Virginia, Los Alamos Scientific Laboratory, University of California Berkeley, Oak Ridge National Laboratory, University of Melbourne, Yale University, Vanderbilt University, University of Arizona.

Hauptarbeitsgebiete sind die Struktur und Dynamik der elementaren Materie (Quarks, Gluonen, Mesonen, Baryonen, Atomkerne), Schwerionenphysik, Feldtheorie (Quantenelektrodynamik, Eichtheorie der schwachen Wechselwirkung, Quantenchromodynamik, Theorie der Gravitation), Atomphysik.

1974 Empfänger des Max-Born-Preises und der Max-Born-Medaille des Institute of Physics (London) und der Deutsche Physikalische Gesellschaft, 1982 des Otto-Hahn-Preises der Stadt Frankfurt am Main, 1998 der Alexander von Humboldt-Medaille, 1999 Officier dans l'Ordre des Palmes Academiques.

Inhaber zahlreicher Ehrendoktorwürden (unter anderem der University of