图说相对论与量子论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[日] 佐藤胜彦 著，孙羽 译

图书标签:

• 物理学
• 相对论
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• 图解
• 科学
• 理论物理
• 现代物理
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• 知识普及

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115416674

版次：1

商品编码：11913474

包装：平装

丛书名： 科学新悦读文丛

开本：大32开

出版时间：2016-05-01

用纸：胶版纸

页数：224

正文语种：中文

编辑推荐

　　这是一本可以帮助你轻松理解相对论和量子论神奇世界的入门书，无论你是物理达人，还是对此知之甚少，都可以通过本书轻松走入这妙趣横生的物理世界。　　想了解什么是相对论，量子论又是怎么回事么？　　想知道薛定谔的猫到底是生是死么？　　想探寻平行宇宙真的存在么？　　这些问题尽在本书，让本书带你轻松走进这妙趣横生的物理世界！

内容简介

　　这是一本可以帮助你轻松理解相对论和量子论神奇世界的入门书，无论你是物理达人，还是对此知之甚少，都可以通过本书轻松走入这妙趣横生的物理世界。　　相对论从理论上为我们展示了宇宙的构造以及宇宙是如何诞生和成长的。量子论则告诉我们微观物质遵循什么样的规则展开运动。通过这两个被称为支撑20世纪物理学发展的伟大理论，我们可以从科学的角度理解自然的构造。其实，这两个分别被称为巨型世界和微型世界的处于两个极端的理论，也有很深的联系。只要研究宇宙，我们便可以了解基本粒子，只要基本粒子领域有了新发现，就能更进一步理解宇宙。这两种互不相容却又复杂相连的理论，至今依然可以教我们很多新真理。　　在本书中，作者用浅显易懂的文字和图解，以名侦探夏洛克·福尔摩斯的身份为大家详细解释了相对论与量子论这两个伟大的理论。

作者简介

　　佐藤胜彦(Katsuhiko Sato )，1945年生于香川县。1973年京都大学研究生院理学研究科物理学专业博士课程结业。现任东京大学研究生院理学系研究科教授大爆炸宇宙国际研究所所长、日本物理学会会长。任理学部长、大学院理学研究所长（2001~2003）理学博士。专业方向为宇宙论及宇宙物理学。　　提倡“宇宙膨胀理论”，出任国际天文学联合会宇宙论委员会主席，其成绩在世界范围内广为人知。1989年获井上学术奖，1990年获得仁科纪念奖，2002年获紫绶褒章奖。

内页插图

目录

第1章 福尔摩斯与相对论
1．福尔摩斯，研究光的问题
2．解开光的媒介“以太”之谜
3．在不同的方位测定速度的差
4．福尔摩斯的推理能力　揭开光的真面目
5．时间的流速可以变化
专栏——是谁提出了相对论？

第2章　一目了然的相对论
1．非绝对化的时间和空间
2．为什么光速是个固定值
3．迈克孙-莫雷实验的不可思议性
4．当时物理学家们不合逻辑的理论
5．爱因斯坦终于登场了
6．“同时”与“不同时”
7．走动的钟表前进缓慢
8．“那个人的时间好慢啊”
9．长度由于观察者的不同发生伸缩
10．物质中隐藏的巨大能量
11．并非万能的早期相对论
12．在掉落的飞机中的大发现
13．用橡胶薄膜来比喻弯曲空间
14．日食告诉我们的世纪大发现
15．光的监狱——黑洞
16．GPS导航中也有相对论
17．黑洞能让时间停止么
18．解开双胞胎的悖论
19．相对论揭开的宇宙真相
20．从小火球产生的宇宙
专栏——超越相对论的终极理论？
第3章　福尔摩斯与量子论
1．福尔摩斯，陷入最大的困境
2．天才莫里亚蒂教授惊人的成果
4．想观察时却隐藏踪影的奇妙的波
4．自然的本质是不确定的吗
5．福尔摩斯看穿的奇妙的真实
专栏——量子论也是推理小说？

第4章　一目了然的量子论
1．连相对论都可以超越的伟大的量子论
2．月亮如何出现
3．独自存在时变成波的微观物质
4．微观物质的波无法窥探
5．实录，量子论是这样产生的
6．世纪末产生的量子论
7．最讨厌量子论的爱因斯坦却帮了大忙
8．无论是我们还是宇宙都会在瞬间崩塌
9．年轻玻尔的大胆设想
10．逆转性的想法，“电子是波！”
11．作为波的电子的方程式虽然完成了
12．概率的波是什么样的波
13．上帝喜欢赌博吗
14．你也是波
15．波开辟的能量隧道
16．这个成立那个却不成立
17．零也是“不稳定”真空也是“不稳定”
18．薛定谔的猫坎坷的命运
19．另一个世界、另一个我
20．量子计算机可以计算平行宇宙吗
21．量子揭示的宇宙诞生瞬间
专栏——量子论和相对论水火不相容？

前言/序言

宇宙的奥秘：从宏观到微观的探索之旅 图书简介 本书旨在为广大科学爱好者提供一个深入浅出、全面系统的现代物理学导览。我们告别枯燥的数学推导，专注于构建物理学的宏伟蓝图，带领读者领略二十世纪以来人类认知宇宙边界的壮阔历程。本书聚焦于两个革命性的物理学分支的核心思想、历史演变及其对现代科技的深远影响，但完全不涉及“图说相对论与量子论”的具体内容和叙事方式。 第一部分：时空结构的重塑——经典到现代物理的过渡 在二十世纪初，牛顿力学的辉煌似乎已将宇宙的运行规律描绘得淋漓尽致。然而，对光速的精确测量以及对水星近日点异常的观测，像两把尖刀，刺穿了绝对时空观的坚固外壳。 1. 绝对时空的终结：对以太的追寻与抛弃 本部分将详细追溯十九世纪末物理学家们对“光以太”这一假想介质的执着探寻。我们将剖析迈克尔逊-莫雷实验的精妙设计及其令人震惊的零结果。这种“徒劳无功”的努力，实则是科学史上一次伟大的转向。它促使物理学家们开始质疑最基本的假设——时间与空间是否是独立且绝对的背景。 2. 狭义相对论的基石与日常影响 我们将深入探讨狭义相对论建立的两个基本公设：光速不变原理和相对性原理。在此基础上，我们将清晰阐释时间膨胀、长度收缩等效应如何从数学逻辑中自然涌现，而非凭空臆造。这些概念将通过具体的、可感知的思想实验进行阐述，例如高速飞行的钟表与静止钟表之间的差异，以及“同时性”的相对性如何颠覆了我们的直觉。我们会探讨狭义相对论如何统一了能量与质量的概念，引出著名的质能关系式，并简要提及这一关系在核能领域的基础性意义。 3. 广义相对论的几何化视野 本书的重点将转向对引力的全新理解。我们将构建一个直观的图像，解释质量如何弯曲其周围的时空结构，从而产生我们日常感受到的引力效应。我们不会纠缠于爱因斯坦场方程的复杂形式，而是专注于其背后的物理图像：引力不再是一种“力”，而是时空几何自身性质的体现。我们将回顾等效原理如何连接了加速运动与引力场，并详细介绍广义相对论的经典验证——光线在太阳附近发生偏折的实验，以及后来的脉冲星观测如何提供了进一步的强引力场证据。我们还将简要展望黑洞的预测与引力波的探测，它们是时空结构动态性的直接体现。 第二部分：微观世界的幽灵——能量的量子化与物质的波粒二象性 如果说狭义相对论改变了我们对“大”世界的认知，那么微观物理学的变革则彻底颠覆了我们对“小”世界的理解。这部分内容将着重于描述经典物理学在解释微观现象时的彻底失败，以及物理学家们如何一步步建立起全新的、概率性的世界观。 1. 从黑体辐射到能量的“不连续性” 本书将从最经典的难题——黑体辐射的“紫外灾难”开始。我们将阐释经典理论为何在短波长端预测出无限能量的荒谬结果。随后，我们将详细介绍普朗克对能量量子化假设的引入——能量不再是连续的河流，而是由一个个“能量包”构成的瀑布。这个假设的提出，及其在解决黑体辐射问题上的巨大成功，标志着一个新时代的开启。 2. 光子的诞生与光电效应的解释 我们将讨论爱因斯坦如何将普朗克的想法推向极致，提出光的粒子性，即光子的概念。通过详细分析光电效应——光照射金属表面发射电子的现象——本书将解释为什么只有光的频率（即光子的能量）是决定因素，而光照强度（即光子数量）无关紧要。这种解释彻底打破了经典电磁学的光波图像。 3. 物质的新面貌：波粒二象性 既然光具有粒子性，那么物质粒子（如电子）是否也应具有波动性？我们将追溯德布罗意提出的物质波假设，并解释电子衍射实验如何无可辩驳地证实了这一设想。我们将用清晰的语言描绘波粒二象性的本质：微观实体在不同的实验环境下，会表现出完全不同的性质，这并非我们工具的局限，而是其内在的实在属性。 4. 不确定性的阴影 在微观世界的描述中，精确性达到了极限。本书将重点阐述海森堡不确定性原理的物理意义。它不是关于测量技术的限制，而是关于对立互补变量（如位置和动量）之间内在的不可分割的关联。我们将通过思想实验说明，我们对粒子某一性质的确定性了解，必然以牺牲对另一性质的确定性了解为代价。 5. 概率的回归：薛定谔方程的物理意涵 在量子理论的构建中，我们必须放弃对粒子轨道的确定性描述。本书将介绍薛定谔方程作为描述微观粒子状态演化的核心方程。我们将侧重于解释波函数（$Psi$）的物理含义——它本身不是一个可以直接测量的量，而是其模方（$|Psi|^2$）代表了找到粒子处于某一特定状态的概率密度。这标志着物理学从决定论向概率论的根本性转变。 第三部分：理论的交汇与现代科学的展望 最后一部分，本书将超越对两大理论的单独阐述，探讨它们在解决当代物理学难题时所面临的挑战，以及未来物理学可能的发展方向。 我们将简要讨论量子场论如何试图将相对论的框架与量子力学的描述结合起来，尤其是在描述基本粒子相互作用方面的成就（如标准模型的基础概念，但不深入其数学细节）。同时，我们也会探讨量子引力这一终极难题——如何将描述宏观时空弯曲的广义相对论与描述微观粒子行为的量子论在数学和概念上进行统一。 本书旨在激发读者对自然界深层规律的好奇心，理解现代物理学是如何通过颠覆性的思维，将人类的知识推向了前所未有的高度。它是一部关于概念、实验与哲学思考的导读，而非对特定图像或图表的重复阐述。

评分☆☆☆☆☆

《图说相对论与量子论》给我最大的感受是，它不仅仅是一本书，更像是一位循循善诱的良师益友。作者的叙述风格非常亲切，仿佛在与读者进行一场轻松愉快的对话。他善于运用类比和故事来解释那些抽象的概念，让我能够轻松地理解那些曾经让我头疼不已的物理理论。比如，在讲解量子力学的叠加态时，作者用了一个生动的“薛定谔的猫”的例子，让我一下子就明白了“既存在又不存在”的神奇之处。而关于相对论的部分，作者更是将时空的相对性、引力的本质等问题，拆解得清晰明了，让我对宇宙的运行规律有了更深的理解。我特别赞赏书中对于一些前沿研究的介绍，比如量子计算的原理和应用前景，以及对宇宙大爆炸理论的最新进展的解读。这些内容让我看到了科学的活力和未来的方向。这本书没有让我感到任何的压力，而是让我沉浸在学习的乐趣中，仿佛打开了一扇通往科学世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对我来说无疑是一场及时的“及时雨”。作为一名对科学充满兴趣的普通爱好者，我一直渴望能够系统地了解相对论和量子论这两个改变了我们世界观的伟大理论。市面上关于这两个主题的书籍不少，但很多都过于学术化，让我感到力不从心。而《图说相对论与量子论》则另辟蹊径，它在保留科学严谨性的前提下，极大地降低了阅读门槛。我尤其欣赏书中对于数学公式的处理方式，要么将其用更为直观的图示来解释，要么将其简化为易于理解的文字描述，确保了即便是没有扎实数学基础的读者也能从中受益。书中关于广义相对论如何描述引力的部分，通过描绘时空弯曲的几何图像，让我对引力的本质有了全新的认识。而量子论部分，关于测量问题和量子纠缠的讨论，也变得清晰易懂，仿佛解开了我心中长久以来的困惑。总而言之，这本书成功地将复杂的科学概念“翻译”成了普通人能够理解的语言，是一本值得推荐的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

我刚翻开《图说相对论与量子论》，立刻被书中清晰的逻辑结构和循序渐进的讲解方式所折服。作者并没有一开始就抛出令人费解的专业术语，而是从我们日常生活中熟悉的现象入手，比如光速的恒定性，然后巧妙地将这些现象与相对论的基本原理联系起来。这种“润物细无声”的引导方式，让我感觉自己并非在学习一门深奥的学科，而是在探索一个早已存在于我们身边的世界。特别是书中对“时间膨胀”和“长度收缩”等概念的阐释，配以形象的比喻，让我一下子就抓住了核心要点。再说到量子论的部分，我一直觉得它充满了神秘感，但这本书似乎有意打破这种神秘。通过对比经典物理和量子物理的差异，作者为我们揭示了微观粒子行为的独特性，比如量子隧穿效应，真的让我大开眼界。我特别喜欢其中对“波粒二象性”的解读，既有理论的严谨，又不失趣味性，让我能够理解为什么一个粒子可以同时表现出两种看似矛盾的特性。

评分☆☆☆☆☆

翻阅《图说相对论与量子论》，我仿佛置身于一个由想象力编织而成的科学殿堂。书中并非枯燥的理论堆砌，而是充满了引人入胜的思考和发散。例如，在探讨量子纠缠时，作者并没有止步于描述其现象，而是进一步引导读者思考其可能带来的信息传输方式，甚至触及了超光速通信的科幻猜想。这种将理论与想象相结合的写法，极大地激发了我对科学探索的热情。同时，书中对相对论的解读，也让我开始重新审视我们习以为常的时空概念。狭义相对论中关于速度与时间的关系，以及广义相对论中引力与物质能量的相互作用，都被描绘得生动形象。我尤其喜欢书中对于“虫洞”和“黑洞”的推测性阐述，虽然这些尚未完全被证实，但它们为我们打开了理解宇宙无限可能的大门。这本书并非仅仅是知识的传递，更像是一种思维的启迪，让我开始用更广阔的视角去观察和思考这个宇宙。

评分☆☆☆☆☆

初识此书，便被那封面设计所吸引。深邃的宇宙背景，点缀着星辰与光晕，隐约勾勒出引力波的涟漪。我一直对宇宙的奥秘充满好奇，也曾尝试阅读一些科普读物，但往往因为过于抽象的理论或晦涩的数学公式而望而却步。然而，《图说相对论与量子论》的封面传递出一种信息：它试图用更直观、更易懂的方式来解读那些曾经遥不可及的科学概念。我期待着书中能够有精彩的插图和生动的比喻，能够带领我穿越时空的隧道，窥探微观世界的奇妙。想象一下，通过一张张精美的图画，我能够“看到”黑洞的扭曲，理解量子叠加态的“幽灵”般的性质，甚至在脑海中构建出一个个平行宇宙的画面。这种图像化的解读方式，无疑是对传统科普阅读体验的一次革新，也让我对科学的理解充满了期待。这本书或许能成为我理解复杂物理理论的敲门砖，让我不再被冰冷的公式吓退，而是能愉快地徜徉在科学的海洋中。

评分☆☆☆☆☆

好书啊，了解量子力学这一本就够了

评分☆☆☆☆☆

是正版，很不错。

评分☆☆☆☆☆

非常好的书京东活动很给力！

评分☆☆☆☆☆

为什么要写这么多字啊，哎，得几个京豆京豆真不容易

评分☆☆☆☆☆

。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

很简单易懂，入门够了

评分☆☆☆☆☆

日本人写的，视野太局限

评分☆☆☆☆☆

很好，满意的，质量不错，没什么问题

评分☆☆☆☆☆

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