産品特色
編輯推薦
適讀人群 :物理學科研工作者、老師、物理學相關專業的博士生和碩士以及高年級本科生。對物理學感興趣的人員。 20世紀是物理學的世紀,物理學在20世紀取得瞭突破性的進展,改變瞭世界和人們對世界的認識。
本書由英國物理學會、美國物理學會共同組織發起,由各個領域知名學者(很多是諾貝爾奬獲得者)撰寫而成,具有很高的**性。
本書共3捲,係統全麵總結瞭20世紀物理學的進展,內容涉及物理學各分支領域,是物理學史領域**的鴻篇巨著。
無論是對於圖書館,還是對所有物理學工作者來說,本書都具有很高的收藏價值。
內容簡介
20世紀是物理學的世紀,物理學在20世紀取得瞭突破性的進展,改變瞭世界和人們對世界的認識。《20世紀物理學》就是由英國物理學會、美國物理學會組織發起的,由各個領域的知名學者(有很多是相關領域的奠基者、諾貝爾奬獲得者)執筆的。係統總結二十世紀物理學進展的宏篇巨著,其內容涉及瞭物理學各個分支學科和相關的應用領域。全書共分三捲27節,書末還附有三位物理學大傢對二十世紀物理學的綜閤思考和對新世紀物理學的展望。
作者簡介
Laurie Brown,美國西北大學名譽教授,康奈爾大學博士。布朗教授主要研究基本粒子的理論。自1980年起,他開始關注20世紀物理學的曆史,特彆是核和粒子物理學。他還是著名的理查德·費曼的論文指導老師。
目錄
第1 捲
第1 章 1900 年的物理學
第2 章 引進原子和原子核
第3 章 量子和量子力學
第4 章 相對論的曆史
第5 章 核力、介子和同位鏇對稱性
第6 章 固體結構分析
第7 章 熱力學與平衡統計力學
第8 章 非平衡統計力學:變幻莫測的時間演化
第2 捲
第9 章 20 世紀後半期的基本粒子物理學
第10 章 流體力學
第11 章 超流體和超導體
第12 章 晶體中的振動和自鏇波
第13 章 原子和分子物理
第14 章 磁性
第15 章 核子動力學
第16 章 單位、標準和常量
第3 捲
第17 章 固體中的電子
第18 章 20 世紀光學及光電子物理發展史
第19 章 材料物理學
第20 章 電子束儀器
第21 章 軟物質: 概念的誕生與成長
第22 章 20 世紀的等離子體物理學
第23 章 天體物理學和宇宙學
第24 章 計算機産生的物理學
第25 章 醫學物理學
第26 章 地球物理學
第27 章 對20 世紀物理學的省思:散文三篇
原書序言
全書所含傳略目錄
第2捲
第9章 20世紀後半葉的基本粒子物理學
9.1 引言
9.2 序幕(1940年前)
9.3 量子電動力學
9.3.1 理論中的無窮大量
9.3.2 早期的實驗發展
9.3.3 重整化登場
9.3.4 高階修正和實驗驗證
9.4 迄至20世紀60年代中期所知的物質新形式
9.4.1 20世紀30與40年代:熳覭鸞樽覭K介子
9.4.2 鸞樽擁男災
9.4.3 反質子
9.4.4 奇異粒子
9.4.5 共振態
9.4.6 麼正對稱性
9.5 迄至20世紀60年代中期所知的相互作用
9.5.1 弱相互作用和V-A理論
9.5.2 CP破壞
9.5.3 流代數
9.5.4 強相互作用方案
9.6 誇剋革命
9.6.1 誇剋模型
9.6.2 深度非彈性散射
9.6.3 電子-正電子埋沒
9.6.4 尋找自由誇剋
9.7 弱電統一
9.7.1 輕子理論
9.7.2 中性流的實驗證實
9.7.3 擴展到強子和祭誇剋假設
9.7.4 祭誇剋的實驗證實
9.7.5 W和Z
9.8 量子色動力學
9.8.1 色三重性的早期建議
9.8.2 一個強相互作用規範理論的要求
9.8.3 漸近自由和紅外奴役
9.8.4 深度非彈性散射中的標度破壞
9.8.5 噴注和其他一些大橫動量(p⊥)現象
9.8.6 其他應用
9.9 三代誇剋和輕子
9.9.1 羥嶙
9.9.2 第五種誇剋
9.9.3 Cabibbo-小林-益川(CKM)矩陣
9.9.4 尋找頂誇剋;觀測.7 99.1 0加速器
9.10.1 靜電起電器
9.10.2 迴鏇加速器
9.10.3 相位穩定性和同步迴鏇加速器
9.10.4 電子同步加速器
9.10.5 電子感應加速器
9.10.6 質子同步加速器
9.10.7 強聚焦
9.10.8 直綫加速器
9.10.9 對撞束.
9.10.10 強子對撞機
9.11 探測器:從Rutherford到Charpak
9.11.1 電離探測器
9.11.2 閃爍計數器和Cherenkov計數器
9.11.3 可視技術
9.12 與其他學科的交叉
9.12.1 核物理
9.12.2 原子物理學
9.12.3 凝聚態物質
9.12.4 天文學K天體物理學K引力和宇宙學
9.13 尚未解決的問題和對未來的希望
9.13.1 弱電理論:對稱性破缺部分
9.13.2 中微子質量
9.13.3 大統一理論
9.13.4 弦理論
9.13.5 未來的設備
9.14 結語
9.14.1 附加文獻
參考文獻
第10章 流體力學
10.1 20世紀物理學的又一偉大成就
10.1.1 流體力學上並行的革命
10.1.2 奇異攝動的一個極簡單的例子
10.1.3 d’Alembert悖論如何變為d’Alembert定理
10.1.4 激波的物理本質
10.2 邊界層和尾流,不穩定性和揣流,傳熱和傳質
10.2.1 最活躍的無量綱參數
10.2.2 渦度的新作用
10.2.3 轉換的類型,揣流的類型:(1)1940年前的奮鬥
10.2.4 轉換的類型,揣流的類型:(2)新的分類學
10.2.5 標量的擴散-對流平衡
10.3 波産生和傳播的非綫性效應
10.3.1 隱含能量損失的波
10.3.2 來自流動的聲音
10.3.3 色散和非綫性的競爭
10.3.4 海洋的錶麵
10.3.5 能量沿波峰傳播
10.4 航空和海洋工程對人類生活環境的改變
10.4.1 研究提高飛行效率的流體力學
10.4.2 航空激波
10.4.3 快速船隻和安全的海洋平颱
10.5 地球流體包層的動力學及其在預報方麵的應用
10.5.1 波狀流動模式
10.5.2 天氣和氣候
參考文獻
第11章 超流體和超導體
11.1 引言
11.1.1 液氮:早期
11.1.2 1933年以前的超導電性
11.1.3 1945年以前Meissner效應及超導性研究的其他實驗進展
11.1.4 液氮:實驗革命
11.1.5 理論發展,1933~1945年
11.2 1945~1970年時期
11.2.1 液氮
11.2.2 超導電性-實驗和唯象學,1945~1956年
11.2.3 BCS之前的微觀理論.
11.2.4 BCS及其後的進展
11.2.5 Josephson效應
11.2.6 超導性與超流性的現代統一圖像
11.3 新發展
11.3.1 3He的超流相
11.3.2 各種各樣的新進展
11.3.3 高溫超導性
11.3.4 進一步的閱讀
參考文獻
第12章 晶體中的振動與自鏇波
12.1 晶格動力學的開端
12.1.1 比熱
12.1.2 零點運動
12.1.3 熱膨脹
12.1.4 熱導率
12.1.5 比熱的晶格理論
12.2 新的實驗技術
12.2.1 中子散射
12.2.2 Raman散射
12.3 晶格動力學的發展
12.3.1 離子晶體
12.3.2 金屬
12.3.3 半導體
12.3.4 非諧效應
12.3.5 玻璃和含缺陷晶體中的聲子
12.4 結構相變
12.5 自鏇波
12.6 磁性相變
參考文獻
第13章 原子分子物理
13.1 引言
13.2 20世紀中期的原子分子物理學
13.2.1 原子尺度和結構
13.2.2 輻射
13.2.3 原子光譜
13.2.4 碰撞
13.2.5 分子鍵和行為
13.3 輻射作用光譜學的完成
13.3.1 從紫外到X射綫——同步輻射光
13.3.2 從近紅外到微波區域.
13.3.3 輻射作用譜
13.3.4 電離闕值處譜的連接——求和規則
13.4 激發通道和共振效應
13.4.1 典型現象
13.4.2 量子力學參數
13.4.3 多通道的錶述——共振
13.5 原子間或離子間的碰撞
13.5.1 比原子的電子快的入射粒子
13.5.2 比原子的電子慢的入射粒子
13.5.3 與電子速度可比的碰撞速度
13.5.4 高剝離離子
13.6 分子物理學
13.6.1 實驗的新途徑
13.6.2 分子光譜學
13.6.3 量子化學,理論和計算
13.6.4 反應碰撞
13.7 內殼層現象
13.7.1 X射綫研究
13.7.2 Auger發射
13.7.3 屏蔽與反屏蔽
13.8 原子和分子的譜指紋
13.9 原子在計量學和儀器中扮演的角色
13.10 原子係統的光學操縱和利用原子變換光
13.10.1 光泵浦
13.10.2 原子的冷卻K操控和囚禁
13.10.3 多光子過程
13.10.4 利用原子轉換光
13.11 當前情況概述
13.11.1 一個全麵的現象學
13.11.2 超球麵方法中的復閤體演化的動力學
參考文獻
第14章 磁學
14.1 引言
14.1.1 20世紀之前的磁學
14.2 1900~1925年期間
14.2.1 抗磁性
14.2.2 量子概念
14.2.3 順磁性絕緣體
14.2.4 鐵磁性
14.3 1925~1950年時期
14.3.1 離子的量子理論
14.4 順磁性
14.4.1 絕熱退磁
14.4.2 晶體場理論
14.4.3 反鐵磁性
14.4.4 弛豫
14.5 導體
14.5.1 正常金屬
14.5.2 鐵磁性
14.6 1950年以後
14.7 電子順磁共振
14.7.1 鐵族離子
14.7.2 3d離子:自鏇Hamilton量和順磁共振
14.7.3 4f離子:稀土族
14.7.4 交換相互作用
14.7.5 關於晶體場理論的問題
14.7.6 弛豫過程
14.7.7 聲學順磁共振
14.7.8 磁性絕緣體中的閤作現象——反鐵磁性
14.7.9 Heisenberg-Dirac模型和自鏇波
14.8 鐵磁性和亞鐵磁性
14.8.1 鐵磁共振
14.8.2 磁疇
14.8.3 亞鐵磁性和鐵磁性
14.8.4 晶體結構
14.8.5 磁記錄
14.8.6 泡狀磁疇
14.8.7 稀土金屬及其閤金
14.9 變化著的格局
14.9.1 近藤(Kondo)效應
14.9.2 中間價態和重Fermi子
14.9.3 非晶態磁性和薄膜
14.10 核磁性
14.10.1 核磁共振(NMR)
14.10.2 核退磁
14.11 結論
參考文獻
第15章 原子核動力學
15.1 背景
15.1.1 核質量與液滴模型
15.2 作為多體問題的核動力學
15.3 第二次世界大戰的影響
15.4 技術進步
15.4.1 1930年的技術
15.4.2 加速器
15.4.3 中子源
15.4.4 測量裝置和探測器
15.5 原子核的殼層結構
15.6 原子核中的集體運動
15.6.1 巨共振
15.6.2 低能集體模式
15.6.3 相互作用玻色子模型
15.7 核散射與核反應
15.7.1 復閤核
15.7.2 直接反應理論
15.7.3 電子散射
15.8 新同位素和新元素
15.8.1 超鈾元素
15.9 元素的産生
參考文獻
第16章 單位、標準和常量
16.1 引言
16.2 單位和標準.
16.2.1 質量
16.2.2 長度
16.2.3 時間和頻率
16.2.4 溫度
16.2.5 光度學
16.2.6 電學單位和標準
16.3 物理常量
16.3.1 常量的類型
16.3.2 光速
16.3.3 引力常量
16.3.4 常量的鏈接集閤
16.3.5 鏈接測定的若乾例子
16.4 應用
參考文獻
本捲圖片來源確認與緻謝
第1捲
第1章 1900年的物理學
第2章 引進原子和原子核
第3章 量子和量子力學
第4章 相對論的曆史
第5章 核力、介子和同位鏇對稱性
第6章 固體結構分析
第7章 熱力學與平衡統計力學
第8章 非平衡統計力學:變幻莫測的時間演化
……
前言/序言
好的,這是一份關於《20世紀物理學(第1捲)》的圖書簡介,內容詳實,旨在介紹該書所涵蓋的物理學領域,並避免提及您所指定的書目本身。 --- 《現代物理學前沿:量子革命與相對論的奠基》 本書導讀 《現代物理學前沿:量子革命與相對論的奠基》是一部旨在係統梳理20世紀初物理學思想巨變與實驗突破的深度論著。本書聚焦於物理學範式的深刻轉型,詳盡闡述瞭經典物理學體係在微觀世界和宏大宇宙尺度下麵臨的挑戰,以及催生齣全新的理論框架的過程。這部著作不僅是理論物理學發展史上的裏程碑,更是理解當代科學思維基石的關鍵文本。 第一部分:經典物理學的黃昏與量子理論的萌芽 本書的開篇聚焦於19世紀末,當時物理學界普遍認為經典物理學已接近完成,然而一係列難以解釋的實驗現象,如黑體輻射、光電效應和原子光譜,預示著一場革命的到來。 1. 黑體輻射與普朗剋的量子假設: 作者深入探討瞭黑體輻射的實驗數據如何與瑞利-金斯定律發生嚴重偏差,特彆是紫外災難的提齣。隨後,詳細分析瞭馬剋斯·普朗剋如何引入能量量子化的概念($E=h
u$),成功地解決瞭這一難題。本章不僅闡述瞭能量量子化對物理學思維的顛覆性意義,還追溯瞭普朗剋本人在提齣這一激進假設時的思想掙紮與保守態度。書中細緻描繪瞭普朗剋理論的初期接受度,以及它如何為後續的量子發展埋下伏筆。 2. 光的粒子性迴歸:愛因斯坦的光量子理論: 接著,本書將筆觸轉嚮阿爾伯特·愛因斯坦對光電效應的解釋。詳細剖析瞭光電效應的實驗結果(如截止頻率的存在、光電流與光強而非頻率的關係),這些現象完全無法用經典電磁波理論來解釋。愛因斯坦成功地將普朗剋的能量量子概念應用於光,提齣瞭光子假說。本章深入比較瞭光量子理論與經典波動光學理論的差異,並討論瞭其對經典物理學中波粒二象性理解的衝擊。 3. 原子結構的探索與玻爾模型的誕生: 在宏觀物理學日益成熟之時,原子內部結構的研究成為瞭新的焦點。本書迴顧瞭盧瑟福的α粒子散射實驗,這一實驗徹底推翻瞭湯姆孫的“葡萄乾布丁”模型,確立瞭原子核的存在。然而,經典電磁學預言電子在核外會迅速輻射能量而螺鏇墜入原子核。為瞭解決這一不穩定性,尼爾斯·玻爾提齣瞭其革命性的原子模型。書中詳盡解析瞭玻爾模型的三個基本假設——定態假設、頻率條件和角動量量子化——如何成功地解釋瞭氫原子光譜的綫係結構(如巴爾末係),盡管該模型在處理更復雜的原子係統時顯露齣局限性,但它標誌著將量子概念應用於束縛電子係統的關鍵一步。 第二部分:相對論的降臨:時空觀的重塑 本書的第二部分將重點放在對時間和空間的全新理解上,這部分內容由阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論和廣義相對論構建。 1. 狹義相對論:對以太的終結: 本章從邁剋爾遜-莫雷實驗的零結果開始,探討瞭經典物理學中對“以太”的依賴性及其無法被實驗證實的睏境。隨後,詳細闡述瞭愛因斯坦在1905年提齣的狹義相對論的兩大基本公設:光速不變原理和相對性原理。書中通過洛倫茲變換的推導,清晰地展示瞭時間膨脹、長度收縮、同時性的相對性等顛覆性的概念。特彆是對質能等價原理 $E=mc^2$ 的深入剖析,揭示瞭質量與能量之間深刻的內在聯係,為核物理學的未來發展奠定瞭理論基礎。 2. 廣義相對論:引力的幾何化: 在狹義相對論成功處理高速運動之後,引力問題仍懸而未決。本書將大量篇幅用於介紹愛因斯坦如何曆經十年探索,於1915年提齣瞭廣義相對論。本書強調瞭等效原理——引力效應與加速運動的等效性——作為構建廣義相對論的核心思想。書中詳細解釋瞭引力如何被描述為時空本身的彎麯,並深入分析瞭愛因斯坦場方程的物理意義。本書還迴顧瞭廣義相對論的早期實驗驗證,包括水星近日點進動、光綫在太陽附近的彎麯,以及愛丁頓在1919年日食觀測中獲得的決定性證據,這些證據宣告瞭牛頓萬有引力定律的局限性,開啓瞭宇宙學的新紀元。 第三部分:量子力學的早期發展與結構解析 本部分迴顧瞭在普朗剋、玻爾模型的基礎上,對微觀粒子性質更為深入和係統化的探索。 1. 德布羅意物質波與波粒二象性的深化: 在光具有粒子性之後,路易·德布羅意提齣瞭一個大膽的推測:既然光具有粒子性,那麼物質(如電子)是否也應具有波動性?本書詳盡闡述瞭德布羅意波長的概念 $lambda = h/p$,以及這一假設如何通過戴維孫-革末實驗(電子衍射)得到確鑿的實驗證實。這一發現徹底鞏固瞭波粒二象性在微觀世界中的普遍性,為建立完整的量子力學體係提供瞭新的視角。 2. 早期量子理論的睏境與矩陣力學的誕生: 盡管玻爾模型取得瞭巨大成功,但其半經典、半經驗的性質使其缺乏統一的理論框架。本書介紹瞭維爾納·海森堡在1925年如何基於對原子光譜的觀測,發展齣不直接依賴於經典概念(如電子軌道)的矩陣力學。本章細緻剖析瞭矩陣力學中對易關係([Q, P] = i$hbar$)的引入,這是量子力學數學結構的核心特徵之一。 總結與展望 《現代物理學前沿:量子革命與相對論的奠基》不僅記錄瞭物理學領域內最深刻的兩次革命,更展現瞭科學傢們如何憑藉嚴謹的邏輯、非凡的洞察力以及對實驗現象的忠實,突破瞭既有的思維定勢。本書為讀者提供瞭一個堅實的理論基礎,以理解隨後的量子力學(薛定諤方程的建立)和更現代的粒子物理學與宇宙學研究的源頭活水。閱讀本書,即是重溫人類智力史上最光輝的篇章之一。