高等数学（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:258

译者:

出版时间:2010-7

价格:25.90元

装帧:

isbn号码:9787505893382

丛书系列:

图书标签:

• 高等数学
• 数学
• 微积分
• 大学教材
• 理工科
• 函数
• 极限
• 导数
• 积分
• 数学分析

现代物理学导论：宇宙的奥秘与物质的本质 本书旨在为初学者和对自然科学抱有浓厚兴趣的读者，提供一个全面而深入的现代物理学概览。我们不局限于传统的牛顿力学框架，而是将探索的触角伸向20世纪以来物理学最激动人心的前沿领域——相对论、量子力学以及它们在粒子物理学和宇宙学中的宏伟应用。 第一部分：时空的革命——狭义与广义相对论 在本书的第一部分，我们将重塑我们对时间和空间的直观认识。牛顿的时空观在宏大尺度和高速运动面前暴露出了其局限性。我们将从爱因斯坦的两个基本公设出发，系统地阐述狭义相对论的核心思想。 1.1 相对性原理与光速不变 我们将详细探讨伽利略变换在何种情况下失效，以及洛伦兹变换如何精确描述不同惯性系之间的时空关系。通过对洛伦兹收缩和时间膨胀的深入分析，读者将理解“同时性”的相对性，以及高速运动如何改变了物体的长度和时间的流逝速度。我们将通过著名的“双生子佯谬”来强化对时间旅行概念的理解，并揭示其在狭义相对论框架下的严格解释。 1.2 质能等价与四维时空 质能关系式 $E=mc^2$ 不仅仅是一个公式，它标志着质量和能量可以相互转化的深刻物理实在。我们将解析这一等式在核物理，特别是核裂变与核聚变中的实际应用，解释恒星能源的根本机制。随后，我们将引入闵可夫斯基的四维时空概念，用几何化的语言来描述物理事件，为理解广义相对论打下坚实的基础。 1.3 万有引力的几何化——广义相对论 本书将继而过渡到对引力本质的全新理解。广义相对论的核心在于将引力视为时空本身的弯曲。我们将详细阐述等效原理，即引力与加速度的等价性。通过分析爱因斯坦场方程的定性意义（物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动），读者将能够领略到这一理论的深刻美感。我们将探讨广义相对论的关键预言及其实验验证： 水星近日点进动异常的精确解释。 引力红移现象，即光线在强引力场中失去能量的效应。 光线在恒星附近的弯曲（首次由爱丁顿爵士在日食期间观测证实）。 1.4 极端时空——黑洞与引力波 在本书的这一章节，我们将探索广义相对论在极端条件下的表现。黑洞，这一时空被无限扭曲的区域，其事件视界的概念将得到详尽的剖析。我们将讨论史瓦西半径、奇点，并介绍霍金辐射这一半经典理论的迷人预测。最后，我们将介绍引力波的产生机制、探测技术（如LIGO的成就），以及它们作为“宇宙的涟漪”如何为我们打开了观测宇宙的新窗口。 --- 第二部分：微观世界的幽灵——量子力学的基石 抛开宏观物体的确定性描述，我们将进入微观粒子展现出反直觉行为的领域——量子世界。本部分将系统梳理量子力学的建立过程、核心概念及其哲学含义。 2.1 从黑体辐射到量子假设 我们将追溯普朗克为解决黑体辐射谱难题而引入的“能量量子化”概念，这是现代物理学的开端。随后，我们将深入探讨光电效应的实验，理解爱因斯坦如何将光解释为光子（粒子）的集合，进一步巩固了光的波粒二象性。 2.2 波粒二象性与德布罗意物质波 量子力学的核心悖论之一是所有物质都同时具有波的性质和粒子的性质。我们将分析戴维孙-革末实验对电子衍射的证实，并阐述德布罗意物质波的数学形式。波函数 $Psi$ 的引入，及其概率解释（波恩诠释），将成为理解后续所有量子现象的基础。 2.3 薛定谔方程与量子态的演化 我们将详细介绍时间依赖和时间无关的薛定谔方程，这是描述微观粒子（如电子）在势场中行为的“牛顿第二定律”。我们将通过对无限深势阱、有限深势阱和氢原子能级的求解，展示量子化能级和轨道（原子轨道）的必然性。 2.4 矩阵力学、不确定性原理与量子力学的表述 我们将简要介绍海森堡的矩阵力学，并强调其与薛定谔的波动力学的数学等价性。核心内容将集中于海森堡不确定性原理 ($Delta x Delta p geq hbar/2$)，理解它并非测量技术的限制，而是微观客体固有的属性。此外，量子力学的测量问题、叠加态以及波函数坍缩的概念将进行严谨的讨论。 2.5 电子的内在属性——自旋与全同粒子 我们将引入电子的内禀角动量——自旋，并阐述泡利不相容原理对原子核外电子排布的决定性影响，这是理解元素周期表的关键。最后，我们将区分费米子和玻色子，并讨论它们在统计力学中的重要区别。 --- 第三部分：超越原子——粒子物理学与宇宙的起源 本书的第三部分将把相对论与量子力学相结合，探索物质的最基本构成以及宇宙的宏观结构。 3.1 标准模型：粒子物理学的核心 我们将系统介绍描述除引力外所有基本相互作用的粒子物理学标准模型。 基本粒子分类： 我们将把物质粒子（夸克和轻子）与传递相互作用的规范玻色子（光子、胶子、W和Z玻色子）进行清晰的划分。 基本相互作用： 详细解释电磁力、强核力（通过量子色动力学QCD描述夸克之间的束缚）和弱核力（负责放射性衰变）。 希格斯机制： 解释为什么基本粒子具有质量，介绍希格斯玻色子及其在赋予粒子质量方面的关键作用。 3.2 宇宙学的宏大图景 我们将运用物理学原理来理解整个宇宙的演化历史。 哈勃定律与宇宙膨胀： 通过观测星系的红移，建立宇宙膨胀的图像。 大爆炸模型： 阐述宇宙的起源、暴胀理论的引入、轻元素（氢和氦）的核合成过程。 宇宙微波背景辐射（CMB）： 将CMB视为大爆炸遗留的“余晖”，探讨其温度和各向异性对早期宇宙模型的验证。 暗物质与暗能量： 介绍我们目前知识的边界。通过星系旋转曲线和宇宙加速膨胀的证据，论证暗物质和暗能量的必要性，尽管其本质仍是未解之谜。 结语：未竟的探索 本书的结尾将展望未来物理学的挑战，包括对量子引力理论（如弦理论或圈量子引力）的初步介绍，以及统一所有基本力的“万有理论”的终极追求。通过学习现代物理学的这两个支柱，读者将获得一套强大的工具，用于理解从最小的夸克到最广阔的宇宙的所有现象。本书旨在激发读者持续探索科学真理的热情。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆