产品特色
编辑推荐
适读人群 :物理学科研工作者、老师、物理学相关专业的博士生和硕士以及高年级本科生。对物理学感兴趣的人员。 20世纪是物理学的世纪,物理学在20世纪取得了突破性的进展,改变了世界和人们对世界的认识。
本书由英国物理学会、美国物理学会共同组织发起,由各个领域知名学者(很多是诺贝尔奖获得者)撰写而成,具有很高的**性。
本书共3卷,系统全面总结了20世纪物理学的进展,内容涉及物理学各分支领域,是物理学史领域**的鸿篇巨著。
无论是对于图书馆,还是对所有物理学工作者来说,本书都具有很高的收藏价值。
内容简介
20世纪是物理学的世纪,物理学在20世纪取得了突破性的进展,改变了世界和人们对世界的认识。《20世纪物理学》就是由英国物理学会、美国物理学会组织发起的,由各个领域的知名学者(有很多是相关领域的奠基者、诺贝尔奖获得者)执笔的。系统总结二十世纪物理学进展的宏篇巨著,其内容涉及了物理学各个分支学科和相关的应用领域。全书共分三卷27节,书末还附有三位物理学大家对二十世纪物理学的综合思考和对新世纪物理学的展望。
作者简介
Laurie Brown,美国西北大学名誉教授,康奈尔大学博士。布朗教授主要研究基本粒子的理论。自1980年起,他开始关注20世纪物理学的历史,特别是核和粒子物理学。他还是著名的理查德·费曼的论文指导老师。
目录
第1 卷
第1 章 1900 年的物理学
第2 章 引进原子和原子核
第3 章 量子和量子力学
第4 章 相对论的历史
第5 章 核力、介子和同位旋对称性
第6 章 固体结构分析
第7 章 热力学与平衡统计力学
第8 章 非平衡统计力学:变幻莫测的时间演化
第2 卷
第9 章 20 世纪后半期的基本粒子物理学
第10 章 流体力学
第11 章 超流体和超导体
第12 章 晶体中的振动和自旋波
第13 章 原子和分子物理
第14 章 磁性
第15 章 核子动力学
第16 章 单位、标准和常量
第3 卷
第17 章 固体中的电子
第18 章 20 世纪光学及光电子物理发展史
第19 章 材料物理学
第20 章 电子束仪器
第21 章 软物质: 概念的诞生与成长
第22 章 20 世纪的等离子体物理学
第23 章 天体物理学和宇宙学
第24 章 计算机产生的物理学
第25 章 医学物理学
第26 章 地球物理学
第27 章 对20 世纪物理学的省思:散文三篇
原书序言
全书所含传略目录
第2卷
第9章 20世纪后半叶的基本粒子物理学
9.1 引言
9.2 序幕(1940年前)
9.3 量子电动力学
9.3.1 理论中的无穷大量
9.3.2 早期的实验发展
9.3.3 重整化登场
9.3.4 高阶修正和实验验证
9.4 迄至20世纪60年代中期所知的物质新形式
9.4.1 20世纪30与40年代:熳覭鸾樽覭K介子
9.4.2 鸾樽拥男灾
9.4.3 反质子
9.4.4 奇异粒子
9.4.5 共振态
9.4.6 么正对称性
9.5 迄至20世纪60年代中期所知的相互作用
9.5.1 弱相互作用和V-A理论
9.5.2 CP破坏
9.5.3 流代数
9.5.4 强相互作用方案
9.6 夸克革命
9.6.1 夸克模型
9.6.2 深度非弹性散射
9.6.3 电子-正电子埋没
9.6.4 寻找自由夸克
9.7 弱电统一
9.7.1 轻子理论
9.7.2 中性流的实验证实
9.7.3 扩展到强子和祭夸克假设
9.7.4 祭夸克的实验证实
9.7.5 W和Z
9.8 量子色动力学
9.8.1 色三重性的早期建议
9.8.2 一个强相互作用规范理论的要求
9.8.3 渐近自由和红外奴役
9.8.4 深度非弹性散射中的标度破坏
9.8.5 喷注和其他一些大横动量(p⊥)现象
9.8.6 其他应用
9.9 三代夸克和轻子
9.9.1 羟嶙
9.9.2 第五种夸克
9.9.3 Cabibbo-小林-益川(CKM)矩阵
9.9.4 寻找顶夸克;观测.7 99.1 0加速器
9.10.1 静电起电器
9.10.2 回旋加速器
9.10.3 相位稳定性和同步回旋加速器
9.10.4 电子同步加速器
9.10.5 电子感应加速器
9.10.6 质子同步加速器
9.10.7 强聚焦
9.10.8 直线加速器
9.10.9 对撞束.
9.10.10 强子对撞机
9.11 探测器:从Rutherford到Charpak
9.11.1 电离探测器
9.11.2 闪烁计数器和Cherenkov计数器
9.11.3 可视技术
9.12 与其他学科的交叉
9.12.1 核物理
9.12.2 原子物理学
9.12.3 凝聚态物质
9.12.4 天文学K天体物理学K引力和宇宙学
9.13 尚未解决的问题和对未来的希望
9.13.1 弱电理论:对称性破缺部分
9.13.2 中微子质量
9.13.3 大统一理论
9.13.4 弦理论
9.13.5 未来的设备
9.14 结语
9.14.1 附加文献
参考文献
第10章 流体力学
10.1 20世纪物理学的又一伟大成就
10.1.1 流体力学上并行的革命
10.1.2 奇异摄动的一个极简单的例子
10.1.3 d’Alembert悖论如何变为d’Alembert定理
10.1.4 激波的物理本质
10.2 边界层和尾流,不稳定性和揣流,传热和传质
10.2.1 最活跃的无量纲参数
10.2.2 涡度的新作用
10.2.3 转换的类型,揣流的类型:(1)1940年前的奋斗
10.2.4 转换的类型,揣流的类型:(2)新的分类学
10.2.5 标量的扩散-对流平衡
10.3 波产生和传播的非线性效应
10.3.1 隐含能量损失的波
10.3.2 来自流动的声音
10.3.3 色散和非线性的竞争
10.3.4 海洋的表面
10.3.5 能量沿波峰传播
10.4 航空和海洋工程对人类生活环境的改变
10.4.1 研究提高飞行效率的流体力学
10.4.2 航空激波
10.4.3 快速船只和安全的海洋平台
10.5 地球流体包层的动力学及其在预报方面的应用
10.5.1 波状流动模式
10.5.2 天气和气候
参考文献
第11章 超流体和超导体
11.1 引言
11.1.1 液氮:早期
11.1.2 1933年以前的超导电性
11.1.3 1945年以前Meissner效应及超导性研究的其他实验进展
11.1.4 液氮:实验革命
11.1.5 理论发展,1933~1945年
11.2 1945~1970年时期
11.2.1 液氮
11.2.2 超导电性-实验和唯象学,1945~1956年
11.2.3 BCS之前的微观理论.
11.2.4 BCS及其后的进展
11.2.5 Josephson效应
11.2.6 超导性与超流性的现代统一图像
11.3 新发展
11.3.1 3He的超流相
11.3.2 各种各样的新进展
11.3.3 高温超导性
11.3.4 进一步的阅读
参考文献
第12章 晶体中的振动与自旋波
12.1 晶格动力学的开端
12.1.1 比热
12.1.2 零点运动
12.1.3 热膨胀
12.1.4 热导率
12.1.5 比热的晶格理论
12.2 新的实验技术
12.2.1 中子散射
12.2.2 Raman散射
12.3 晶格动力学的发展
12.3.1 离子晶体
12.3.2 金属
12.3.3 半导体
12.3.4 非谐效应
12.3.5 玻璃和含缺陷晶体中的声子
12.4 结构相变
12.5 自旋波
12.6 磁性相变
参考文献
第13章 原子分子物理
13.1 引言
13.2 20世纪中期的原子分子物理学
13.2.1 原子尺度和结构
13.2.2 辐射
13.2.3 原子光谱
13.2.4 碰撞
13.2.5 分子键和行为
13.3 辐射作用光谱学的完成
13.3.1 从紫外到X射线——同步辐射光
13.3.2 从近红外到微波区域.
13.3.3 辐射作用谱
13.3.4 电离阙值处谱的连接——求和规则
13.4 激发通道和共振效应
13.4.1 典型现象
13.4.2 量子力学参数
13.4.3 多通道的表述——共振
13.5 原子间或离子间的碰撞
13.5.1 比原子的电子快的入射粒子
13.5.2 比原子的电子慢的入射粒子
13.5.3 与电子速度可比的碰撞速度
13.5.4 高剥离离子
13.6 分子物理学
13.6.1 实验的新途径
13.6.2 分子光谱学
13.6.3 量子化学,理论和计算
13.6.4 反应碰撞
13.7 内壳层现象
13.7.1 X射线研究
13.7.2 Auger发射
13.7.3 屏蔽与反屏蔽
13.8 原子和分子的谱指纹
13.9 原子在计量学和仪器中扮演的角色
13.10 原子系统的光学操纵和利用原子变换光
13.10.1 光泵浦
13.10.2 原子的冷却K操控和囚禁
13.10.3 多光子过程
13.10.4 利用原子转换光
13.11 当前情况概述
13.11.1 一个全面的现象学
13.11.2 超球面方法中的复合体演化的动力学
参考文献
第14章 磁学
14.1 引言
14.1.1 20世纪之前的磁学
14.2 1900~1925年期间
14.2.1 抗磁性
14.2.2 量子概念
14.2.3 顺磁性绝缘体
14.2.4 铁磁性
14.3 1925~1950年时期
14.3.1 离子的量子理论
14.4 顺磁性
14.4.1 绝热退磁
14.4.2 晶体场理论
14.4.3 反铁磁性
14.4.4 弛豫
14.5 导体
14.5.1 正常金属
14.5.2 铁磁性
14.6 1950年以后
14.7 电子顺磁共振
14.7.1 铁族离子
14.7.2 3d离子:自旋Hamilton量和顺磁共振
14.7.3 4f离子:稀土族
14.7.4 交换相互作用
14.7.5 关于晶体场理论的问题
14.7.6 弛豫过程
14.7.7 声学顺磁共振
14.7.8 磁性绝缘体中的合作现象——反铁磁性
14.7.9 Heisenberg-Dirac模型和自旋波
14.8 铁磁性和亚铁磁性
14.8.1 铁磁共振
14.8.2 磁畴
14.8.3 亚铁磁性和铁磁性
14.8.4 晶体结构
14.8.5 磁记录
14.8.6 泡状磁畴
14.8.7 稀土金属及其合金
14.9 变化着的格局
14.9.1 近藤(Kondo)效应
14.9.2 中间价态和重Fermi子
14.9.3 非晶态磁性和薄膜
14.10 核磁性
14.10.1 核磁共振(NMR)
14.10.2 核退磁
14.11 结论
参考文献
第15章 原子核动力学
15.1 背景
15.1.1 核质量与液滴模型
15.2 作为多体问题的核动力学
15.3 第二次世界大战的影响
15.4 技术进步
15.4.1 1930年的技术
15.4.2 加速器
15.4.3 中子源
15.4.4 测量装置和探测器
15.5 原子核的壳层结构
15.6 原子核中的集体运动
15.6.1 巨共振
15.6.2 低能集体模式
15.6.3 相互作用玻色子模型
15.7 核散射与核反应
15.7.1 复合核
15.7.2 直接反应理论
15.7.3 电子散射
15.8 新同位素和新元素
15.8.1 超铀元素
15.9 元素的产生
参考文献
第16章 单位、标准和常量
16.1 引言
16.2 单位和标准.
16.2.1 质量
16.2.2 长度
16.2.3 时间和频率
16.2.4 温度
16.2.5 光度学
16.2.6 电学单位和标准
16.3 物理常量
16.3.1 常量的类型
16.3.2 光速
16.3.3 引力常量
16.3.4 常量的链接集合
16.3.5 链接测定的若干例子
16.4 应用
参考文献
本卷图片来源确认与致谢
第1卷
第1章 1900年的物理学
第2章 引进原子和原子核
第3章 量子和量子力学
第4章 相对论的历史
第5章 核力、介子和同位旋对称性
第6章 固体结构分析
第7章 热力学与平衡统计力学
第8章 非平衡统计力学:变幻莫测的时间演化
……
前言/序言
好的,这是一份关于《20世纪物理学(第1卷)》的图书简介,内容详实,旨在介绍该书所涵盖的物理学领域,并避免提及您所指定的书目本身。 --- 《现代物理学前沿:量子革命与相对论的奠基》 本书导读 《现代物理学前沿:量子革命与相对论的奠基》是一部旨在系统梳理20世纪初物理学思想巨变与实验突破的深度论著。本书聚焦于物理学范式的深刻转型,详尽阐述了经典物理学体系在微观世界和宏大宇宙尺度下面临的挑战,以及催生出全新的理论框架的过程。这部著作不仅是理论物理学发展史上的里程碑,更是理解当代科学思维基石的关键文本。 第一部分:经典物理学的黄昏与量子理论的萌芽 本书的开篇聚焦于19世纪末,当时物理学界普遍认为经典物理学已接近完成,然而一系列难以解释的实验现象,如黑体辐射、光电效应和原子光谱,预示着一场革命的到来。 1. 黑体辐射与普朗克的量子假设: 作者深入探讨了黑体辐射的实验数据如何与瑞利-金斯定律发生严重偏差,特别是紫外灾难的提出。随后,详细分析了马克斯·普朗克如何引入能量量子化的概念($E=h
u$),成功地解决了这一难题。本章不仅阐述了能量量子化对物理学思维的颠覆性意义,还追溯了普朗克本人在提出这一激进假设时的思想挣扎与保守态度。书中细致描绘了普朗克理论的初期接受度,以及它如何为后续的量子发展埋下伏笔。 2. 光的粒子性回归:爱因斯坦的光量子理论: 接着,本书将笔触转向阿尔伯特·爱因斯坦对光电效应的解释。详细剖析了光电效应的实验结果(如截止频率的存在、光电流与光强而非频率的关系),这些现象完全无法用经典电磁波理论来解释。爱因斯坦成功地将普朗克的能量量子概念应用于光,提出了光子假说。本章深入比较了光量子理论与经典波动光学理论的差异,并讨论了其对经典物理学中波粒二象性理解的冲击。 3. 原子结构的探索与玻尔模型的诞生: 在宏观物理学日益成熟之时,原子内部结构的研究成为了新的焦点。本书回顾了卢瑟福的α粒子散射实验,这一实验彻底推翻了汤姆孙的“葡萄干布丁”模型,确立了原子核的存在。然而,经典电磁学预言电子在核外会迅速辐射能量而螺旋坠入原子核。为了解决这一不稳定性,尼尔斯·玻尔提出了其革命性的原子模型。书中详尽解析了玻尔模型的三个基本假设——定态假设、频率条件和角动量量子化——如何成功地解释了氢原子光谱的线系结构(如巴尔末系),尽管该模型在处理更复杂的原子系统时显露出局限性,但它标志着将量子概念应用于束缚电子系统的关键一步。 第二部分:相对论的降临:时空观的重塑 本书的第二部分将重点放在对时间和空间的全新理解上,这部分内容由阿尔伯特·爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论构建。 1. 狭义相对论:对以太的终结: 本章从迈克尔逊-莫雷实验的零结果开始,探讨了经典物理学中对“以太”的依赖性及其无法被实验证实的困境。随后,详细阐述了爱因斯坦在1905年提出的狭义相对论的两大基本公设:光速不变原理和相对性原理。书中通过洛伦兹变换的推导,清晰地展示了时间膨胀、长度收缩、同时性的相对性等颠覆性的概念。特别是对质能等价原理 $E=mc^2$ 的深入剖析,揭示了质量与能量之间深刻的内在联系,为核物理学的未来发展奠定了理论基础。 2. 广义相对论:引力的几何化: 在狭义相对论成功处理高速运动之后,引力问题仍悬而未决。本书将大量篇幅用于介绍爱因斯坦如何历经十年探索,于1915年提出了广义相对论。本书强调了等效原理——引力效应与加速运动的等效性——作为构建广义相对论的核心思想。书中详细解释了引力如何被描述为时空本身的弯曲,并深入分析了爱因斯坦场方程的物理意义。本书还回顾了广义相对论的早期实验验证,包括水星近日点进动、光线在太阳附近的弯曲,以及爱丁顿在1919年日食观测中获得的决定性证据,这些证据宣告了牛顿万有引力定律的局限性,开启了宇宙学的新纪元。 第三部分:量子力学的早期发展与结构解析 本部分回顾了在普朗克、玻尔模型的基础上,对微观粒子性质更为深入和系统化的探索。 1. 德布罗意物质波与波粒二象性的深化: 在光具有粒子性之后,路易·德布罗意提出了一个大胆的推测:既然光具有粒子性,那么物质(如电子)是否也应具有波动性?本书详尽阐述了德布罗意波长的概念 $lambda = h/p$,以及这一假设如何通过戴维孙-革末实验(电子衍射)得到确凿的实验证实。这一发现彻底巩固了波粒二象性在微观世界中的普遍性,为建立完整的量子力学体系提供了新的视角。 2. 早期量子理论的困境与矩阵力学的诞生: 尽管玻尔模型取得了巨大成功,但其半经典、半经验的性质使其缺乏统一的理论框架。本书介绍了维尔纳·海森堡在1925年如何基于对原子光谱的观测,发展出不直接依赖于经典概念(如电子轨道)的矩阵力学。本章细致剖析了矩阵力学中对易关系([Q, P] = i$hbar$)的引入,这是量子力学数学结构的核心特征之一。 总结与展望 《现代物理学前沿:量子革命与相对论的奠基》不仅记录了物理学领域内最深刻的两次革命,更展现了科学家们如何凭借严谨的逻辑、非凡的洞察力以及对实验现象的忠实,突破了既有的思维定势。本书为读者提供了一个坚实的理论基础,以理解随后的量子力学(薛定谔方程的建立)和更现代的粒子物理学与宇宙学研究的源头活水。阅读本书,即是重温人类智力史上最光辉的篇章之一。