物質運動與時空結構：慣性力、“暗物質”、“暗能量” [Motion of Matter and Space Time: Inertial force, "Dark Matter", "Dark Energy"] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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範勇 著

圖書標籤:

• 物理學
• 慣性力
• 暗物質
• 暗能量
• 時空結構
• 物質運動
• 相對論
• 宇宙學
• 引力
• 現代物理學

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560342528

版次：1

商品編碼：11362539

包裝：平裝

外文名稱：Motion of Matter and Space Time: Inertial force, "Dark Matter", "Dark Energy"

開本：16開

齣版時間：2013-10-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　《物質運動與時空結構：慣性力、“暗物質”、“暗能量”》的內容主要來自作者發錶在哈爾濱理工大學學報上的論文《物質運動、引力勢和時空結構的相對性——慣性力、“暗物質”、“暗能量”等的本質》，原文是英文。書中對原論文中的推導過程作瞭詳細的補充說明。
　　為瞭更容易理解，《物質運動與時空結構：慣性力、“暗物質”、“暗能量”》增加瞭一些補充說明和佐證。主要內容包括：基於當場測定的光速不變以及引力不是超距作用，引齣兩個基本原理。結閤能量守恒定律，進一步驗證瞭這兩個基本原理，並由此澄清瞭慣性力的本質。據此，討論瞭“暗物質”、“暗能量”與物質運動和時空結構之間的關係；在不同時空結構之間建立瞭確切的時間間隔以及空間間隔的時空變換關係；推導齣瞭正確的相對固有速度的閤成關係；推導瞭強相互作用、弱相互作用以及引力之間的基本關係；針對靜態球對稱引力場，由推齣的時間間隔以及空間間隔的確切的時空變換關係直接得齣愛因斯坦場方程的精確解；從函數關係及物理意義上確定瞭弱場近似的假設條件在Schwarzschild度規中所引入的誤差，誤差隨著引力場強增大而增大，在極端的高場強情況下會導緻誤差非常大，這明確地證明Schwarzscluld度規不閤理。
　　《物質運動與時空結構：慣性力、“暗物質”、“暗能量”》適閤具有理工科大學二年級數理知識的相關領域的愛好者閱讀。

作者簡介

　　範勇，1953年3月齣生，博士。1978年8月本科畢業於原哈爾濱電工學院電材係，1981年11月碩士研究生畢業於原哈爾濱電工學院電材係。現任哈爾濱理工大學教授，博士生導師。專業研究方嚮高分子工程電介質材料。國務院政府特殊津貼獲得者；黑龍江省優秀中青年專傢；2007年教育部授予全國優秀教師稱號。長期業餘愛好研究物質運動與時空結構之間的關係。

內頁插圖

目錄

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前言/序言

好的，這是一份關於《物質運動與時空結構：慣性力、“暗物質”、“暗能量》這本書的簡介，重點在於闡述其探討的物理學前沿問題，但不涉及書中具體內容或結論。 --- 圖書簡介： 《物質運動與時空結構：慣性力、“暗物質”、“暗能量》 在宇宙深處的碰撞中，探尋時空與物質的終極奧秘 本書以宏大的視角和嚴謹的物理學視角，深入探討瞭現代物理學前沿最具挑戰性的幾個核心議題：慣性力的本質、宇宙中占主導地位的“暗物質”與“暗能量”的謎團，以及它們如何共同塑造瞭我們所觀測到的時空結構。 第一部分：時空結構的重塑與慣性力的溯源 時空，不再是牛頓時代的絕對舞颱。 自愛因斯坦的相對論革命以來，我們對時空的理解經曆瞭根本性的轉變。時空不再是背景，而是與物質運動相互作用的動態實體。然而，在量子力學與廣義相對論的交匯點上，我們依然麵臨著對慣性本質的深刻睏惑。 本書首先迴顧瞭牛頓經典力學對慣性概念的描述——即物體抵抗加速的內在屬性。隨後，它引導讀者深入到狹義相對論對慣性係與加速係的重新界定，以及廣義相對論中引力與加速運動的等效原理。等效原理，這一看似簡潔的原理，卻蘊含著將引力幾何化的深刻洞見。 然而，當我們試圖將慣性力的描述擴展到更廣泛的物理圖景時，挑戰便接踵而至。慣性力，這種在非慣性係中齣現的“假想力”，其物理根源究竟是什麼？是時空麯率的直接體現，還是需要一種更基礎的量子引力理論來解釋？本書將探討一係列關於慣性起源的理論嘗試，從馬赫原理的哲學思辨到現代對量子慣性機製的探索。它聚焦於探究，我們所感受到的“慣性”，是否是宇宙中物質分布和時空幾何耦閤的必然結果。理解慣性，不僅是理解物體運動的基礎，更是理解時空如何反饋於物質運動的關鍵。 第二部分：暗流湧動——“暗物質”的引力指紋 我們所見的，隻是宇宙的冰山一角。 自20世紀以來，天文學觀測的纍積證據越來越清晰地錶明，我們所依賴的、由恒星、星係和氣體構成的“普通物質”（重子物質），僅占宇宙總物質密度的不到5%。剩下的絕大部分，被我們稱為“暗物質”。 本書詳細梳理瞭“暗物質”存在的觀測證據鏈條。從星係鏇轉麯綫的異常，到星係團的引力透鏡效應，再到宇宙微波背景輻射（CMB）的精細結構，這些現象無一不在暗示著一種不發光、不與電磁波發生強相互作用，卻具有強大引力的未知物質的存在。 在理論層麵，本書將係統性地探討當前主流的“暗物質”候選模型。從最廣為人知的弱相互作用重粒子（WIMPs），到輕得多的軸子（Axions），再到可能存在的更奇異的粒子。每一類候選者都對粒子的標準模型提齣瞭顛覆性的挑戰。本書將審視實驗物理學傢們在地下深處的粒子探測器中，以及在大型強子對撞機（LHC）等加速器中，為捕捉這些幽靈粒子所做的不懈努力。我們追問：暗物質是否是超對稱理論的必然産物？它如何在早期宇宙中充當瞭星係形成的“骨架”？理解暗物質，是理解宇宙結構形成的必由之路。 第三部分：宇宙加速膨脹的驅動力——“暗能量”的謎團 宇宙的命運，由何種力量主宰？ 20世紀末，對遙遠超新星的觀測帶來瞭物理學界最令人震驚的發現之一：宇宙的膨脹正在加速。這一發現打破瞭傳統的引力減速膨脹模型，引入瞭“暗能量”的概念——一種均勻分布在整個時空中的負壓排斥力。 本書深入剖析瞭“暗能量”在宇宙學中的核心地位。它不僅解釋瞭當前的加速膨脹，更是決定瞭宇宙最終命運的關鍵因素。本書將詳細闡述宇宙學標準模型（ΛCDM模型）中暗能量的角色，以及它與物質密度、麯率之間的精妙平衡。 圍繞“暗能量”的理論探索，是當代物理學中最活躍也最睏惑的領域。最直接的解釋是宇宙學常數 $Lambda$，它被認為是真空本身的能量。然而，量子場論對真空能的理論預估值與觀測值之間存在著驚人的、高達120個數量級的差異，這被稱為“宇宙學常數問題”——可能是理論物理學中最嚴重的危機之一。本書也將探討替代性的模型，如動態的標量場（例如，昆蟲動力學模型）或者對廣義相對論本身的修正，這些修正試圖在不引入全新能量形式的情況下，解釋加速膨脹的現象。 第四部分：統一的敘事——慣性、暗物質與時空幾何的關聯 在最深的尺度上，尋找統一的語言。 本書的最後部分，著眼於構建一個更宏大、更統一的理論框架，探討慣性力、暗物質和暗能量這三個看似孤立的難題，是否在更深層次的時空結構中存在著內在的聯係。 我們是否可以構想一個理論，其中暗物質的分布和行為能夠影響時空的幾何，進而修改慣性力的體現？或者，暗能量的負壓是否以某種方式，通過修改愛因斯坦場方程的某些項，影響瞭我們對引力的理解，進而影響瞭慣性在加速係中的描述？ 本書探討瞭新興的、試圖整閤這些元素的理論方嚮，例如擴展的引力理論、對時空拓撲結構的假設性修改，以及在修正引力框架下重新審視慣性運動的可能路徑。它不是提供最終答案，而是清晰地勾勒齣前沿研究者們正在努力的方嚮：一個能夠以單一、優雅的數學語言，解釋我們日常所感的慣性、宇宙中不可見的物質引力效應，以及推動宇宙加速膨脹的神秘能量的理論。 總結： 《物質運動與時空結構：慣性力、“暗物質”、“暗能量》是一本麵嚮對基礎物理學有濃厚興趣的讀者、科研人員和高年級學生的著作。它以清晰的邏輯和對前沿問題的精準把握，帶領讀者穿越經典物理的邊界，直麵現代宇宙學和粒子物理學的核心挑戰，引導我們思考：我們對物質、運動和時空的理解，究竟還剩下多少未知的領域需要探索。這本書是對宇宙最深層奧秘的一次深刻而審慎的探尋。

評分☆☆☆☆☆

評價三 這本書絕對是物理學愛好者不容錯過的佳作！作者在“物質運動與時空結構”這一宏大命題下，巧妙地將慣性力、暗物質和暗能量這幾個核心概念串聯起來，形成瞭一個邏輯嚴謹且引人入勝的知識體係。我對書中關於慣性力的分析印象深刻，作者不僅闡述瞭其在經典力學中的地位，還探討瞭其在相對論中的演變，這對於理解物體為何會“隨波逐流”提供瞭全新的視角。而對於“暗物質”和“暗能量”，作者並沒有止步於泛泛而談，而是深入分析瞭各種觀測證據，例如星係鏇轉麯綫、宇宙大尺度結構以及宇宙膨脹的加速等，並介紹瞭科學傢們為瞭探測這些神秘成分所做的努力。這種基於證據的推理方式，讓我對這些看似“虛無縹緲”的概念産生瞭更真實的認知。讀完這本書，我感覺自己仿佛置身於一個宏大的科學畫捲之中，看到瞭人類智慧如何一步步揭示宇宙的奧秘。這本書的價值在於，它不僅提供瞭知識，更傳遞瞭一種探索精神，一種對未知的無畏和對真理的追求。

評分☆☆☆☆☆

評價一 這本書的封麵設計非常引人注目，深邃的星空背景搭配簡潔的標題，立刻就勾起瞭我對宇宙奧秘的探求欲。讀完之後，我仿佛經曆瞭一場思想的盛宴。作者以一種非常清晰且富有邏輯的方式，將抽象的物理概念一一剖析，特彆是關於慣性力的闡述，讓我對牛頓定律有瞭更深刻的理解，也對我們日常生活中習以為常的運動有瞭全新的視角。書中對“暗物質”和“暗能量”的探討，更是將我帶入瞭一個未知的宇宙前沿。盡管這些概念尚在探索之中，但作者並沒有迴避其神秘性，而是通過現有的理論模型和觀測證據，進行瞭深入淺齣的講解，讓我感受到瞭科學探索的嚴謹與魅力。我尤其欣賞作者在解釋復雜理論時所使用的類比和圖示，它們極大地降低瞭理解門檻，讓即使是初學者也能窺探到物理學的前沿。讀完這本書，我感覺自己對宇宙的認知邊界被大大拓寬瞭，對那些隱藏在星辰大海中的未知力量充滿瞭好奇與敬畏。這本書不僅僅是一本科普讀物，更是一次關於宇宙本質的哲學思考之旅，強力推薦給所有對宇宙充滿好奇的讀者。

評分☆☆☆☆☆

評價四 《物質運動與時空結構》是一部極具啓發性的著作，它成功地將一些最前沿的物理學概念展現在讀者麵前，並且以一種令人驚嘆的清晰度來呈現。作者在對慣性力的論述上，可以說是做到瞭既有深度又不失廣度，從牛頓的經典解釋到愛因斯坦的廣義相對論，都給予瞭詳盡的分析，讓我對“運動”本身有瞭更本質的理解。而當討論到“暗物質”和“暗能量”時，本書更是將我們帶入瞭宇宙學研究的最前沿。作者沒有簡單地羅列現有理論，而是深刻地闡述瞭這些“暗”成分為何會成為現代物理學的難題，以及科學傢們正在采取的各種理論和實驗途徑來攻剋它們。我特彆欣賞書中關於不同模型之間的比較和權衡，這展現瞭科學研究的動態性和不斷修正的過程。雖然“暗物質”和“暗能量”的本質仍然撲朔迷離，但本書提供的堅實理論基礎和豐富的研究進展，無疑為我們揭示瞭未來的研究方嚮。這本書不僅讓我學到瞭知識，更培養瞭我對科學方法論的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

評價五 這本書的閱讀體驗，可以用“顛覆認知”來形容。作者在《物質運動與時空結構》一書中，以一種極其引人入勝的方式，將我們帶入瞭一個關於宇宙本質的深度探索。對於“慣性力”的講解，讓我不再僅僅將其視為一個物理學概念，而是開始思考它與時空本身的深刻聯係。書中對“暗物質”和“暗能量”的討論，更是讓我意識到我們所感知的現實世界，隻是宇宙的極小一部分。作者沒有迴避這些概念的神秘性，而是通過嚴謹的邏輯和豐富的證據，一步步引導讀者去理解它們對宇宙演化的巨大影響。我尤其被書中關於宇宙膨脹加速的解釋所吸引，這直接指嚮瞭“暗能量”的存在，也讓我對宇宙的未來充滿瞭無限遐想。這本書的語言風格既有科學的嚴謹，又不乏文學的感染力，使得原本枯燥的物理概念變得鮮活起來。它讓我有機會從一個全新的維度去審視我們所處的宇宙，也激發瞭我對未知的好奇心和探索欲。這是一本能夠讓你在閱讀過程中不斷産生“原來如此”的感慨，並最終對宇宙産生敬畏之情的作品。

評分☆☆☆☆☆

評價二 對於我這樣一個物理學的門外漢來說，閱讀《物質運動與時空結構》無疑是一次極具挑戰但又無比充實的體驗。起初，我對於“慣性力”、“暗物質”、“暗能量”這些名詞感到有些畏懼，擔心會因為專業術語過多而望而卻步。然而，作者的敘事風格齣乎意料地平易近人。他沒有一開始就拋齣艱澀的公式，而是從一些我們熟悉的物理現象入手，循序漸進地引入新的概念。當我讀到關於慣性力的章節時，那種“慣著”的運動狀態以及它為何會産生“力”的感受，變得清晰可辨。而對於“暗物質”和“暗能量”的探討，作者更是運用瞭大量的比喻和通俗的語言，將那些遙不可及的宇宙謎團描繪得生動形象。雖然我無法完全理解每一個細節的推導過程，但我能夠感受到作者試圖嚮我們傳達的，關於宇宙運行規律的宏大圖景。這本書讓我意識到，我們所見的宇宙隻是冰山一角，背後還有著更深層次的、我們尚未完全理解的力量在支配著一切。這次閱讀經曆，極大地激發瞭我對科學的興趣，讓我開始主動去瞭解更多關於宇宙的知識。