物理速览：即时掌握的200个物理知识 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[英] Giles Sparrow 著，孙正凡 译

图书标签:

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115367259

版次：3

商品编码：11560185

包装：平装

丛书名： 爱上科学

开本：大32开

出版时间：2014-09-01

页数：203

正文语种：中文

编辑推荐

物理学既简单得迷人，同时又复杂得令人困惑，它是所有科学之中古老又深邃的学科。从你还模糊记得的课堂实验，到科学与哲学交叉的尖端研究，《物理速览：即时掌握的200个物理知识》将带你速览整个物理学领域。本书适合大众阅读，内容简单而实用。一页一图的设计，使信息可视化，知识更易被人体大脑吸收。本书既可作为物理参考书，也可在闲暇时阅读，是一本可随身携带的科普书！

物理速览：即时掌握的200个物理知识有以下特点
可快速浏览200个物理知识
知识点简明扼要并配有图解
使深奥的物理变得简单、快速、有趣

内容简介

　　《物理速览：即时掌握的200个物理知识》内容简单而实用，以物理为主要内容介绍200个重点的物理知识。每个知识点通过一个易于理解的画面和简洁的解释，使读者很容易理解其概念。书中的200个物理概念涵盖了所有物理领域，包括经典力学、波、热力学、电磁学、物质、电学、核物理、量子物理、粒子物理、相对论等方面内容。
　　《物理速览：即时掌握的200个物理知识》有着令人难以置信的简单、快速的物理概念，可以令读者很容易记住其中的知识。通过科学研究发现，信息可视化的知识非常易被人体大脑吸收。《物理速览：即时掌握的200个物理知识》不仅是读者理想、便利的物理参考书，同时也可供读者在闲暇时阅读，使深奥的物理变得简单、快速、有趣。

作者简介

作者：[英]Giles Sparrow，在从事出版业前在伦敦大学学院学习天文，以及在帝国理工学院学习科学传播学，他作为作者、顾问为许多畅销天文书和科普书都作出了卓越的贡献。

译者：孙正凡，天体物理学博士，科普作家、第六版《十万个为什么》编辑、知名科学传播团体科学松鼠会会员。毕业于中国科技大学天体物理中心，研究方向为宇宙学。对科学史、人文历史广泛涉猎。已翻译科普书十余本，发表科普文章百余篇，科普讲座数十场。

精彩书评

每个喜欢物理的同学都必须掌握的200个概念。
——果壳首席运营官 姚笛

我们都凝视着同一个宇宙，但有些人在凝视中发现了宇宙万物运行的规则。
——科学松鼠会会员、中国科普作协会员 游识猷

目录

目　录

经典力学　1
波　27
热力学　49
电磁学　59
物质　73
电学　98
核物理　126
量子物理　139
粒子物理　158
相对论和宇宙学　179
词汇表　201

前言/序言

宇宙的低语：现代物理学前沿探索 一部关于我们所处世界本质的深度导览，带你领略理论物理学最前沿的迷人图景。 我们生活在一个由基本力与粒子构成的宏伟结构之中。然而，我们对这个结构最深层次的理解，仍在不断地被突破性的新发现和颠覆性的理论所重塑。《宇宙的低语：现代物理学前沿探索》并非一本基础概念的复习手册，而是一次深入当代物理学研究热点与哲学思辨的旅程。它聚焦于那些驱动着前沿实验室和顶尖会议讨论的核心议题，旨在为那些渴望超越标准模型、触及时空与物质终极奥秘的读者提供一个清晰、详尽的蓝图。 本书的写作风格旨在模仿资深物理学家在高级研讨会上对同领域学者进行的深度阐述，语言严谨而富有洞察力，侧重于概念的内在逻辑关联与实验验证的挑战性。 第一部分：时空的重塑与引力的幽灵 本部分深入探讨爱因斯坦广义相对论（GR）框架下的最新进展与未解决的难题，特别是当GR与量子力学发生不可调和的矛盾时，物理学家试图寻找的“量子引力”的可能路径。 1. 引力波天文学的黎明与暗物质的印记： 我们不再仅仅是讨论引力波的理论预测，而是深入分析 LIGO/Virgo 观测到的超大质量黑洞并合事件（如 GW190521）对恒星演化模型提出了何种挑战。我们将详细剖析“中等质量黑洞”是否存在以及它们在星系形成中的角色。同时，本书将详尽阐述暗物质在引力透镜、星系旋转曲线以及宇宙微波背景（CMB）中留下的“引力印记”，探讨目前最受关注的 WIMP 模型的实验困境，并转向轴子（Axion）和其他非标准暗物质候选者的最新实验布局，如 ADMX 实验的灵敏度提升。 2. 黑洞信息悖论的哲学与物理学： 霍金辐射的提出，将量子力学与广义相对论置于一个无法调和的矛盾之中——信息是否真的会从黑洞中永久消失？我们不满足于简单的“信息守恒”论断，而是细致地考察“火墙（Firewall）”悖论、ER=EPR 猜想（虫洞与量子纠缠的等价性），以及 AdS/CFT 对应关系在解决此悖论中的理论贡献。我们将讨论，如果该对应关系成立，它对我们理解边界条件下的量子场论有何深远意义。 3. 量子引力的探索范式： 对弦论（String Theory）的最新进展进行批判性审视，重点不在于其早期对粒子谱的预测，而在于其在理解强耦合场论、拓扑绝缘体等跨领域应用中的潜力。我们将详细介绍圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）如何通过背景独立性来量化时空，并分析其对早期宇宙奇点替代方案——“大反弹（Big Bounce）”的推导。我们也将简要考察因果动力三角剖分（Causal Dynamical Triangulation）等更具计算性的非微扰方法。 第二部分：粒子物理学的“缺失的一环” 标准模型是一个空前成功的理论框架，但其内部的细微裂痕和外部的巨大空白驱使物理学家不断向更高能量和更精细的测量领域进军。 4. 希格斯玻色翁之外的电弱对称性破缺： 我们假定希格斯机制已解决质量起源问题，但本书将聚焦于电弱层级的精细调节（Hierarchy Problem）的根源。详细分析超对称性（SUSY）理论框架，特别是其面临的 LHC 实验限制，以及如何通过“弱作用力超对称（Winos/Binos）”等特定模型来避免过于沉重的超伴侣粒子。我们还将探讨复合希格斯模型（Composite Higgs Models），思考希格斯粒子是否仅仅是一个更基本结构（如强相互作用的无味夸克）的涌现现象。 5. 中微子的质量之谜与大统一的渴求： 中微子振荡实验已证明中微子具有质量，但这在标准模型内是无法解释的。本书将深入探讨“跷跷板机制”（Seesaw Mechanism）的不同版本（I型、II型、III型），特别是其如何利用庞大的“惰性中微子”（Sterile Neutrinos）来解释其质量的微小。最后，本书将审视 $SU(5)$ 和 $SO(10)$ 等大统一理论（GUTs）在预测质子衰变寿命方面的最新约束，以及实验中探测这种衰变的复杂性。 6. 量子场论的非微扰领域： 超越传统的微扰计算，本书转向强相互作用的领域。我们将探讨 QCD（量子色动力学）的禁闭（Confinement）问题——夸克和胶子如何被束缚在质子和中子内部？重点分析格点 QCD（Lattice QCD）计算的最新进展，以及它如何精确预测强子谱。同时，讨论色荷电荷（Color Charge）在极端条件下的相变，例如夸克-胶子等离子体的产生与性质。 第三部分：信息、计算与物理学的边界 现代物理学越来越多地与信息论和量子计算的交叉领域融合，揭示了信息本身作为物理实在的深刻含义。 7. 量子纠缠的拓扑性质： 纠缠不再仅仅是贝尔不等式下的一个怪异现象，而是被视为构建新型物质态的关键资源。我们将详细阐述“拓扑量子场论”（TQFT）如何通过描述物质的拓扑不变量来定义其物理性质。重点介绍分数霍尔效应（Fractional Quantum Hall Effect）中准粒子（Anyons）的非阿贝尔统计特性，以及它们在拓扑量子计算中作为容错逻辑单元的潜力。 8. 量子信息与时空的涌现： 本书将探讨“It from Qubit”的深刻哲学命题。如何从纯粹的量子比特的纠缠结构中“编织”出平滑的时空几何？我们将研究张量网络（Tensor Networks）在模拟多体量子系统中的应用，并讨论 Ryu-Takayanagi 公式，该公式在 AdS/CFT 框架下将黑洞的熵与边界上的纠缠熵建立了直接联系，暗示了引力几何是由量子纠缠驱动的。 9. 宇宙学中的信息论视角： 从宇宙学角度审视熵的增加。我们将讨论宇宙暴胀（Inflation）理论中遗留下来的信息学难题——暴胀结束时携带的初始密度扰动的“信息内容”。最后，我们探讨热力学第二定律在宇宙学背景下的极限情况，以及在一个不断膨胀、趋于热寂的宇宙中，有效信息是如何被稀释和抹除的。 《宇宙的低语》 是一份写给求知者的宣言，它要求读者放下对“即时掌握”的期望，准备好面对那些最深层、最晦涩但又最激动人心的科学前沿。它引导读者关注那些尚未被解决的深刻问题，而非仅仅重复已有的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构也非常合理，每一部分都聚焦于一个核心的物理概念，并配以清晰的插图和示意图，极大地帮助了我理解抽象的概念。我特别喜欢书中关于相对论的部分，作者用非常巧妙的比喻，比如“时钟变慢”和“尺子缩短”，来解释时间膨胀和长度收缩的效应。这些比喻虽然简单，却精准地传达了相对论的核心思想，让我这个物理门外汉也能窥见其奥妙。更让我惊喜的是，书中还穿插了一些关于物理学发展史上的有趣轶事，比如爱因斯坦与波尔在量子力学上的争论，以及居里夫人坚持不懈的科研精神。这些故事不仅增加了阅读的趣味性，也让我认识到，伟大的科学发现往往是建立在无数次的试错和深刻的思考之上的。总的来说，这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种对科学探索精神的启迪，让我觉得物理学充满了魅力，值得深入探究。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，学习物理最难的地方在于如何将理论知识与实际应用联系起来，而这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅罗列了各种物理现象，更巧妙地解释了这些现象背后的物理原理，并且延伸到我们日常生活中各种科技产品的应用。比如，在讲解热力学定律时，作者就从家里的冰箱、空调是如何工作的，到汽车发动机如何将燃料的化学能转化为机械能，都一一做了详细的解释。这种由浅入深，由点及面的讲解方式，让我觉得自己不仅仅是在“速览”知识，而是在真正地“掌握”它们。而且，书中对于一些前沿物理学领域的介绍，例如量子计算和暗物质，也并非是高高在上的理论阐述，而是以一种非常“接地气”的方式，让我们普通读者也能感受到这些尖端科技的魅力和未来发展的可能性。这让我对未来的科技发展充满了期待，也更加认识到物理学在推动人类社会进步中的核心作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，采用的是深蓝色背景，上面点缀着闪烁的星辰和抽象的物理公式，营造出一种神秘而又充满智慧的氛围。我尤其喜欢书名《物理速览：即时掌握的200个物理知识》的设计，字体醒目，并且“速览”和“即时掌握”这两个词瞬间就抓住了我的眼球。我一直对物理学充满好奇，但又常常被复杂的公式和深奥的理论吓退，所以这样一本承诺“速览”和“即时掌握”的书，简直就像黑暗中的一盏明灯。拿到书后，我迫不及待地翻开，首先映入眼帘的是作者的前言，字里行间透露着作者对物理学的热情以及希望将这些知识普及给大众的愿望。作者用非常通俗易懂的语言解释了编写这本书的初衷，提到很多学习者在接触物理时会遇到的困难，并承诺这本书将以一种轻松有趣的方式，帮助大家建立起对物理学的基本认知。这一点让我觉得非常亲切，仿佛作者就在我身边，理解我的学习困境。

评分☆☆☆☆☆

当我真正开始阅读这本书时，我被作者流畅而富有吸引力的叙述方式深深打动了。他没有直接抛出枯燥的定义和公式，而是通过生动的生活化例子来引出物理概念。比如，在讲解牛顿定律时，他并没有一开始就列出F=ma，而是从我们日常生活中推一个箱子、骑自行车加速等场景入手，让你在不知不觉中就体会到了力的作用。这种“润物细无声”的教学方法，让我感觉学习物理不再是一项艰巨的任务，而是一种探索未知、发现世界规律的乐趣。我尤其欣赏作者在解释一些经典实验时，不仅仅是陈述实验过程和结果，还会深入浅出地分析这些实验的意义和对物理学发展产生的深远影响。例如，在介绍麦克斯韦方程组时，他没有直接给出那四个复杂的偏微分方程，而是先描绘了电和磁如何被统一起来，以及这个统一理论如何预言了电磁波的存在，进而为我们今天的信息时代奠定了基础。这种宏观的视角，让我觉得物理学不再是孤立的知识点，而是构成我们现代文明的基石。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到满意的一点是，它有效地消除了我对物理学的“距离感”。以前，我觉得物理学是属于科学家、属于实验室的，离我们的生活很遥远。但是，读完这本书，我发现物理学无处不在，它解释了天空为何是蓝色的，彩虹是如何形成的，甚至我们手中的手机、家里的灯泡，背后都蕴含着精妙的物理原理。作者用一种非常平易近人的方式，将这些曾经令人生畏的物理概念变得生动有趣，让我在阅读的过程中，不时会发出“原来是这样！”的感叹。这种“顿悟”的感觉，是我在很多其他科学普及读物中很难获得的。而且，这本书的篇幅设计也很友好，我可以利用零散的时间，每次读上一个或几个知识点，积少成多，逐渐构建起我对物理学的整体认知。它就像一个精心准备的“物理工具箱”，让我能够随时随地，“即时”地获取所需的物理知识，从而更好地理解我们所处的世界。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

印刷和纸质很差，插图不好。

评分☆☆☆☆☆

面对此种困境，我尝试用一种稍许不同的方式来处理这门课程。按照典型的方式，在实分析中一系列导引内容是预先假定了的，假定学生已经熟知实数，熟知数学归纳法，熟悉初等微积分，并且熟悉集合论的基础知识，然后一下子就进入课程的核心内容，例如极限概念。通常确实会给进入课程的学生轻描淡写地展示一下这些预备性的知识，但在绝大多数情况下，这些材料都不是认真地叙述的。例如，极少有学生能够真正地定义实数，甚或真正地定义整数，尽管他们可以直觉地想象这些数字并熟练地对它们进行代数运算。我觉得这好像是失去了一个良好的机会，在学生首次遇到的课程当中，实分析(与线性代数和抽象代数一样)是这样的一门课，人们确实必须全力抓住一个真正严格的数学证明的本质。正因如此，这门课程提供了一个极好的机会去回顾数学的基础，特别是提供了一个做出实数的真正精确的解释的机会。

评分☆☆☆☆☆

还可以，要是再详细些就更好了

评分☆☆☆☆☆

简明扼要，编的不错，小开本，挺喜欢

评分☆☆☆☆☆

此书的材料来源于2003年我在加州大学洛杉矶分校教授高等本科水平实分析系列课程的讲义。本科生普遍认为实分析是最难学的课程之一，这不仅是由于许多抽象概念(例如拓扑、极限、可测性，等等)初次遇到，而且也是由于课程所要求的证明的高度严格性。由于认识到这个困难，老师常常面临困难的选择，要么降低课程的严格性水平而使其容易一些，要么保持严格的标准而去面对众多学生、甚至很多优秀学生在与课程的材料进行艰难奋斗时的求助与企盼。

评分☆☆☆☆☆

于是我这样来安排这门课。在第一周，我描述分析中的一些众所周知的“悖论”，在这些悖论中，平常的算律(例如极限与求和的交换，或求和与积分的交换)以不严格的方式加以使用而导出像0=1那样的荒谬的结果。这就启发我们提出这样的要求：回到事物的开端，甚至回到自然数的真正的定义，并且要求从头检验全部的基础原理。例如，第一个习题就是(只使用Peano公理)验证自然数的加法是结合的(即(a+b)+c=a+(b+c)对于一切自然数a，b，c成立，见习题2.2.1)。那么，即使是在第一周，学生也必须使用数学归纳法来写出严格的证明。当推导出自然数的全部基本性质之后，我们就转向整数(其原始定义是自然数的形式差)；一旦学生验证了整数的一切基本性质，我们就转向比例数①(其原义是整数的形式比)；而后我们就(经由cauchy序列的形式极限)转到实数。与此同时，还要涉及集合论的基础，例如演示实数的不可数性。仅在此后f大约十讲之后)我们才开始进入人们通常认为的实分析的核心内容——极限、连续性、可微性，等等。

评分☆☆☆☆☆

随手阅读为不错选择

评分☆☆☆☆☆

书籍很不错，孩子很喜欢。