Reconstruction of Macroscopic Maxwell Equations

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出版者:
作者:Cho, Kikuo
出品人:
页数:152
译者:
出版时间:
价格:1228.00 元
装帧:
isbn号码:9783642127908
丛书系列:
图书标签:
  • 理论物理
  • 凝聚态物理
  • 电磁学
  • 麦克斯韦方程组
  • 宏观重构
  • 理论物理
  • 数学物理
  • 场论
  • 物理学
  • 经典电动力学
  • 连续介质
  • 对称性
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具体描述

《迈向统一:经典电磁学的微观起源与宏观规律的构建》 本书并非聚焦于宏观麦克斯韦方程组的直接重构,而是深入探索经典电磁学现象的微观根源,并在此基础上揭示宏观规律如何自然涌现。我们将从微观粒子(如电子、原子)及其相互作用出发,审视电磁场的本质,并借由统计力学与凝聚态物理的视角,阐释宏观电磁现象背后的微观机制。 核心内容概述: 第一部分:微观世界的电磁语言——粒子的互动与场的萌芽 电荷与物质的微观构成: 本章将追溯电荷的本质,从基本粒子(如电子、质子)的属性出发,探讨物质的电性质是如何由这些微观组成部分决定的。我们将审视原子内部电荷的分布、核外电子的运动规律,以及这些微观结构如何形成宏观物质的电学特性,例如绝缘性、导电性等。 点电荷的相互作用:库仑定律的微观演绎: 在此基础上,我们将详细解析点电荷之间的静电相互作用。从微观粒子的受力分析入手,通过对电场线的直观描绘,以及高斯定律在微观尺度下的意义,理解库仑定律如何描述了最基本的电荷间力的作用。我们将探讨电势的概念,并将其与电场联系起来,为理解宏观电势分布打下基础。 运动电荷的磁效应:安培定律的微观根源: 运动的电荷是产生磁场的根源。本章将聚焦于微观电流的形成,例如电子在导体中的定向移动,以及载流导线中电流的微观描述。我们将深入分析毕奥-萨伐尔定律,理解其如何从微观电流元的贡献叠加,推导出宏观磁场的分布。安培定律在微观层面的体现,即电流环产生的磁场,也将得到详尽的阐述。 变化的磁场与电场的感应:法拉第电磁感应定律的微观视角: 磁场随时间的变化会诱导产生电场,反之亦然。我们将从磁通量的概念出发,解析磁场线穿过回路的变化如何导致感应电动势的产生。本章将重点关注导体内自由电子在变化的磁场中受力运动,从而形成感应电流的微观过程,以及涡旋电场的概念。 第二部分:从微观到宏观——统计与涌现的桥梁 介质中的电磁响应:极化与磁化: 宏观介质对电磁场的响应是其微观结构与电磁场相互作用的集体表现。我们将详细研究电介质中的电偶极矩及其在电场作用下的取向与形变,从而理解宏观极化现象。对于磁性材料,我们将分析原子磁矩、电子轨道磁矩以及自旋磁矩在外部磁场下的行为,解释顺磁性、抗磁性、铁磁性等现象的微观机制,并将其转化为宏观磁化强度。 电磁场的能量与动量:微观粒子的贡献: 电磁场本身携带着能量和动量。本章将从麦克斯韦应力张量的角度,分析电磁场与物质之间能量和动量的交换。我们将探讨电磁场能量的微观来源,例如电场中的电势能和磁场中的动能,以及能量流动的方向(坡印廷矢量)。 光的本质:电磁波的微观起源: 光作为一种电磁现象,其波动性与粒子性皆可从电磁场的相互作用中得以解释。我们将通过分析交变的电场与磁场如何相互激发、传播,从而阐述电磁波的形成与传播机制。偏振、干涉、衍射等光学现象的微观起源也将得到深入探讨。 非均匀与各向异性介质中的电磁行为: 许多实际介质并非均匀且各向同性。本章将研究电磁场在这些复杂介质中的传播特性,例如介电常数或磁导率随空间变化的规律。这将为理解诸如波导、光学器件等实际应用中的电磁现象提供微观层面的解释。 第三部分:经典电磁学的新视角与局限 电磁场与量子力学的交汇点: 尽管本书聚焦于经典电磁学,但我们也将简要探讨经典理论在解释某些现象时的局限性,并引入量子力学的概念,例如光子作为电磁场的量子化表现,以及其在光电效应、康普顿散射等现象中的作用。这将为读者理解向量子电动力学的过渡提供初步的认识。 宏观规律的统计力学阐释: 本章将从统计力学的角度,再次审视宏观电磁规律的涌现。我们将讨论如何通过大量微观粒子的平均行为,从统计角度理解诸如电阻、介电损耗等宏观电磁现象,并展示统计平均在连接微观与宏观之间的重要作用。 总结与展望: 本书旨在提供一个从微观粒子相互作用出发,构建理解经典电磁学宏观规律的全新视角。我们强调,宏观方程组的“重构”并非孤立的数学推导,而是源于对物质电磁性质及其微观机制的深刻洞察。通过理解电荷、电流、磁场以及它们之间的相互作用的微观基础,我们能够更全面、更深入地把握电磁学的精髓,并为进一步探索更复杂的电磁现象及理论奠定坚实的基础。

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读后感

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用户评价

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这本书的出现,无疑是对电磁学经典叙事的有力挑战,或者说是对其的一次深刻的拓展。作者从一个非常新颖的出发点,试图构建一套更为普适的宏观麦克斯韦方程组,这本身就充满了吸引力。我非常认同作者在开篇所强调的,尽管我们对麦克斯韦方程组已经非常熟悉,但从更底层的物理原理出发进行审视,依然能挖掘出新的东西。书中对一些基本概念的重新定义和阐释,让我对“宏观”这个词有了更深刻的理解,它不仅仅是尺寸的放大,更是一种统计平均下的行为表现。我尤其对作者如何处理介质中的电磁场行为感到好奇,以及他所提出的“重构”方式在理论上的自洽性和实验上的可验证性。虽然我目前还无法完全跟上书中的所有论证,特别是那些涉及到量子力学和统计物理学交叉的部分,但作者清晰的逻辑和严谨的推理,为我提供了一个清晰的路线图。我发现自己常常需要查阅一些基础物理的资料,来帮助我理解书中的一些背景知识,这也让我受益匪浅,可以说是“顺带”学习了许多我之前忽略的内容。这本书更像是一次智力上的冒险,每一次翻开,都感觉在探索一片未知的领域。我对书中提出的“重构”方程在解释某些经典实验现象时,是否能提供比现有理论更简洁或更深刻的见解感到期待。

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当我第一次看到《Reconstruction of Macroscopic Maxwell Equations》这本书时,我就被其标题所吸引。作者似乎在尝试一项极为宏大的工程——对我们已经非常熟悉的宏观麦克斯韦方程组进行一次根本性的“重构”。我尤其欣赏作者在书中阐述其理论时,所展现出的严谨性和深度。他并没有满足于对现有理论的简单复述,而是从更基础的物理原理出发,试图构建一个更为普适的理论框架。书中关于如何处理“宏观”概念,以及如何在数学上体现这种“重构”的过程,都让我感到非常着迷。尽管我必须承认,书中的某些数学推导过程对我来说具有相当的挑战性,需要我反复回读和思考,但这恰恰说明了这本书的价值所在。它不仅仅提供知识,更是在激发读者的思考。我非常好奇作者的“重构”理论,在解释那些经典理论中存在一些模糊之处的现象时,是否能提供更清晰、更具说服力的答案。这本书让我有机会接触到一些我之前从未涉足过的概念和研究方向,对此我深感欣喜。

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这本书给我的第一印象是其独特性和前瞻性。作者试图从一个全新的角度来“重构”宏观麦克斯韦方程组,这本身就充满了挑战和吸引力。我尤其赞赏作者在引入复杂数学工具时,并没有牺牲物理直觉的阐释,这使得像我这样的读者能够窥探到其理论的精髓。书中关于如何从微观相互作用出发,逐步过渡到宏观电磁行为的论述,让我对电磁学的内在联系有了更深的理解。我非常好奇,作者提出的“重构”方案,是否能够统一解释那些在经典理论中略显割裂的现象。例如,它能否在不引入额外假设的情况下,自然地包含那些非线性效应或介质的各向异性?虽然我对于书中某些部分的数学推导过程需要反复咀嚼,但这恰恰说明了这本书的严谨性和深度。它不是一本可以轻松读完的书,而是需要读者投入时间和精力去思考、去理解。我希望作者能在书中提供更多的案例分析,展示其重构方程在解决实际问题时的优越性,以及与其他理论的比较。

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从我有限的阅读体验来看,《Reconstruction of Macroscopic Maxwell Equations》这本书似乎是一次大胆的尝试,旨在对我们熟知的麦克斯韦方程组进行一次更为基础性的审视和重构。作者似乎从一个更微观、更基础的层面出发,试图推导出宏观电磁行为的普适规律,这本身就充满了吸引力。我特别关注书中关于介质性质如何融入到方程组的构建过程,以及作者如何处理那些在经典理论中被视为“背景”的效应。虽然我对某些章节的数学推导感到有些吃力,但作者试图建立的物理图像和概念框架,却让我感到耳目一新。它提供了一种不同的思考方式,让我重新审视那些看似理所当然的物理现象。这本书并非简单地重复经典理论,而是试图提供一种更深刻、更全面的理解。我希望作者在后续的章节中,能进一步阐述其理论在解释一些前沿的电磁现象,如混沌行为或高度非线性的介质中的传播时,所展现出的优势。这本书的深度和广度都让我印象深刻,它让我有机会接触到一些我之前从未涉足过的概念和数学工具。

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坦白说,《Reconstruction of Macroscopic Maxwell Equations》这本书的标题就足以勾起我的好奇心。重构宏观麦克斯韦方程组,这是一个多么宏大的目标!作者似乎正在试图揭示我们习以为常的电磁学理论背后更深层次的原理。我尤其关注作者是如何处理“宏观”这一概念的,以及他在推导过程中所采取的数学和物理方法。书中对于统计平均、相空间演化以及如何从微观描述过渡到宏观行为的讨论,都给我留下了深刻的印象。尽管我必须承认,书中某些部分的数学推导对我来说是相当具有挑战性的,需要我花费大量时间和精力去理解,但这恰恰反映了这本书的深度和原创性。它不仅仅是知识的传递,更像是一次智力上的冒险,让我有机会接触到一些我之前从未接触过的思想和工具。我迫切地想知道,作者提出的“重构”方案,能否在解释某些经典实验,如电磁波在复杂介质中的传播,或者在描述某些新兴的物理现象时,提供更清晰、更简洁的解释。

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对于《Reconstruction of Macroscopic Maxwell Equations》这本书,我至今仍处于一种既兴奋又略带困惑的状态。作者在尝试构建一个更具普遍性的宏观电磁理论方面所付出的努力是显而易见的,而其提出的“重构”思路,更是为整个领域注入了新的活力。我特别欣赏作者在引入新概念时,并没有简单地抛出公式,而是循序渐进地解释其背后的物理直觉,这对于像我这样不属于理论物理核心领域的读者来说,是极其宝贵的。书中对各种统计平均方法和相空间演化的讨论,为理解宏观现象提供了深刻的洞察。虽然有些数学的推导过程对我来说确实是相当艰涩的,需要我反复回读,甚至借助一些外部的数学参考资料,但这恰恰证明了这本书的深度和专业性。我感觉这本书不仅仅是在教授知识,更是在训练我的思维方式,让我学会如何从更根本的角度去思考问题。我非常好奇作者是如何克服在“宏观化”过程中必然会遇到的信息损失问题,并且是如何确保新方程组的普适性的。这本书的价值在于其挑战性,它迫使我走出舒适区,去面对那些真正棘手的问题。

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这本书的封面和标题就已经充满了学术的吸引力——“重构宏观麦克斯韦方程组”。我被作者试图从一个全新的、更基础的视角来审视和构建宏观电磁学理论的雄心所吸引。我尤其欣赏作者在解释那些复杂的数学推导时,能够尽可能地赋予它们清晰的物理意义,这对于非专业理论物理的读者来说是非常重要的。书中关于如何从微观层面出发,通过某种“重构”过程来获得我们熟悉的宏观方程组的思路,让我对电磁学的内在逻辑有了更深的理解。我非常好奇作者所提出的“重构”方法,在处理那些经典理论中较为棘手的问题,例如混沌现象或随机过程中的电磁场行为时,是否能提供更具解释力的框架。虽然我还需要花费大量时间来消化和理解书中的部分内容,特别是那些涉及到高阶统计和非线性动力学的章节,但这恰恰证明了这本书的价值和深度。它提供了一个全新的思维工具,让我能够以一种更为系统和深刻的方式来思考电磁学的本质。

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从我目前的阅读进度来看,这本书给我的感受是,它不仅仅是一本关于电磁学的教科书,更像是一次对物理学基础理论的深度哲学探讨。作者试图从一个全新的角度来“重构”宏观麦克斯韦方程组,这本身就具有颠覆性。我尤其欣赏作者在引入复杂的数学概念时,能够尽量做到清晰易懂,并辅以直观的物理图像。书中关于“宏观化”过程的论述,以及如何从微观的相互作用导出宏观的电磁现象,都为我打开了一个新的视野。我对于作者如何处理介质的复杂性质,例如非线性效应、色散效应等,在重构方程组中的体现方式感到非常好奇。尽管我发现书中某些章节的数学推导相当密集,需要我反复研读和思考,但这正说明了作者理论的严谨性和其所处的学术前沿。这本书迫使我去挑战那些我曾经认为是理所当然的观念,去思考那些更深层次的物理原理。我期待这本书的后续内容,希望能看到更多关于其理论在解释一些难以理解的现象时的应用。

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我被这本书所描绘的宏大愿景深深吸引——“重构宏观麦克斯韦方程组”。这不仅仅是一次学术上的尝试,更是一种对物理学基础理论的致敬和创新。作者似乎有意引导读者从一个全新的视角来审视我们已经非常熟悉的电磁学。我尤其欣赏他在处理复杂概念时所展现出的清晰度,尽管某些数学推导非常精妙,但他总能找到一种方式来解释其物理意义。我对于作者如何处理“宏观”这一概念的定义以及由此带来的数学表述的变化感到非常着迷。这本书并不回避那些具有挑战性的问题,反而积极地去探索和解决它们,这让我觉得非常有价值。在阅读过程中,我常常会停下来,思考作者所提出的观点是否能够解释一些我过去难以理解的电磁现象。虽然我还没有完全消化书中的所有内容,特别是那些涉及高阶微扰和非线性效应的章节,但我能感受到作者的思路是连贯且具有逻辑性的。这本书并非易于速成的读物,它更像是一份邀请,邀请读者一同深入探索电磁学的奥秘。我希望未来能看到更多基于作者理论的研究,以及更广泛的实验验证,从而进一步巩固这一理论的地位。

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这是一本令人振奋的书,虽然我还没有完全读懂所有细节,但作者在重构宏观麦克斯韦方程组的这一宏大目标上所展现出的洞察力,无疑为整个物理学界提供了一个全新的视角。它不仅仅是对经典理论的简单回顾,更像是一次深刻的哲学性探索,试图从更基础的原理出发,重新构建我们熟悉的电磁学框架。我尤其欣赏作者在解释过程中对数学工具的灵活运用,将复杂的概念以一种我能理解的方式呈现出来。尽管书中涉及的某些推导和概念对我来说是全新的,需要反复研读和思考,但这恰恰证明了这本书的深度和原创性。它不是那种读完就能立刻“掌握”的书,而是需要读者投入大量的时间和精力去消化、去反思,去尝试将书中的思想融入自己的知识体系。作者似乎有意引导读者走出舒适区,挑战那些习以为常的观念。在阅读过程中,我时常会停下来,对比自己过去所学的知识,尝试去理解作者是如何一步步地剥离、重组,最终得出了他所提出的“重构”方案。这种过程本身就极具启发性,让我对物理学的严谨性和发展过程有了更深的认识。我对书中某些部分的数学证明过程感到好奇,希望能有更多的辅助材料或者更详细的推导步骤,以便更好地理解其严密性。但即使如此,这本书所带来的思想冲击力依然是巨大的,它让我对电磁学有了更深层次的理解,并激发了我进一步探索相关领域的兴趣。

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