從誇剋到宇宙：理論物理的世界 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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中國科學院理論物理研究所 著

圖書標籤:

• 理論物理
• 粒子物理
• 宇宙學
• 量子力學
• 相對論
• 弦理論
• 高能物理
• 物理學
• 科普
• 科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030572387

版次：31

商品編碼：12360081

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2018-05-01

頁數：360

正文語種：中文

內容簡介

理論物理學是研究物質、能量、時間和空間以及它們的相互作用和運動規律的科學，它揭示的是自然界中所有物理現象的本質。理論物理的研究對象小到物質的基本組分誇剋，大到整個宇宙，研究對象極其豐富。理論物理學經過20世紀的蓬勃發展後，現在仍有大量的重要問題亟待迴答，如暗物質的性質、暗能量的本質、粒子物理標準模型的完備性以及是否存在**標準模型的新物理、愛因斯坦的廣義相對論是否是引力理論的**理論、大統一理論是否存在、宇宙的起源、量子力學的詮釋、黑洞的本質以及引力的量子化和時空的起源等。另外，理論物理在其他學科領域具有廣闊的應用，如生物體係、社會復雜係統、能源問題等。本書收集瞭中國科學院理論物理研究所科研人員近年來撰寫或者翻譯的，涉及上述課題的一些優秀科普文章。

好的，這是一本關於現代物理學及其前沿探索的圖書簡介： 《視界之外：探索物質的終極結構與時空的演化》 本書是一部深入淺齣的科普力作，旨在帶領讀者穿越現代物理學的最前沿，揭示我們宇宙的基本構成、運作法則以及它壯闊的演化曆程。我們不再滿足於牛頓力學的宏大圖景，而是將目光投嚮原子核內部的微觀世界，以及宇宙尺度下的引力與時空結構。 第一部分：微觀的交響——量子世界的奇妙規則 在物質的最深處，隱藏著一個與我們日常經驗截然不同的領域——量子世界。本部分將首先描繪經典物理學在解釋原子結構時所遭遇的睏境，並由此引齣二十世紀初物理學革命的浪潮。 我們將詳細闡述量子力學的基本原理，但不同於枯燥的數學推導，我們著重探討其蘊含的哲學意涵。從波粒二象性的悖論，到海森堡不確定性原理所揭示的測量極限，讀者將領略到微觀粒子行為的內在隨機性和概率性。我們會深入探討薛定諤方程，不是作為一道復雜的數學題，而是作為描述量子態隨時間演化的核心工具。 隨後，我們將進入粒子物理學的殿堂。標準模型是目前對基本粒子及其相互作用最成功的描述框架。本書將詳細介紹構成物質的費米子（誇剋和輕子）及其所攜帶的內稟屬性——自鏇與電荷。更重要的是，我們將介紹傳遞基本力的玻色子，包括光子、W和Z玻色子，以及粘閤誇剋於一體的膠子。標準模型不僅是一個分類係統，它更是一個精密的互動網絡。我們將解析強相互作用（量子色動力學，QCD）的“禁閉”特性，以及弱相互作用在放射性衰變中的作用。 當然，標準模型並非終點。本書會細緻剖析其局限性，特彆是對引力的缺失，以及未能解釋中微子質量和暗物質等現象。這為我們引嚮下一階段的探索——超越標準模型的理論前沿。 第二部分：宏觀的張力——時空、引力和宇宙的命運 將目光從微觀提升至宇宙尺度，我們必須麵對愛因斯坦的偉大遺産——廣義相對論。本書將生動地解釋廣義相對論的核心思想：引力不是一種力，而是由物質和能量對時空幾何的扭麯所緻。我們將通過考察引力透鏡效應、水星近日點的進動等經典實驗證據，來確立這一理論的堅實基礎。 廣義相對論的預言是驚人的，其中最引人注目的便是黑洞的存在。我們將詳細描繪黑洞的結構——事件視界、奇點，以及霍金輻射的可能性，探討它們在星係演化中的角色。 本書的另一核心主題是宇宙學。我們將追溯宇宙從誕生至今的宏大史詩。從大爆炸模型的基石——哈勃定律和宇宙微波背景輻射（CMB）的發現，到暴脹理論對早期宇宙不均勻性的解釋。CMB不僅是宇宙的“嬰兒照片”，更是我們理解宇宙成分的關鍵綫索。 在當前宇宙學最引人入勝的謎團中，暗物質和暗能量占據瞭核心地位。我們將審視支持暗物質存在的引力證據（如星係鏇轉麯綫和星係團動力學），並介紹當前搜尋WIMP（弱相互作用重粒子）等候選者的實驗努力。更具顛覆性的是暗能量，這種神秘的反引力驅動力正在加速宇宙的膨脹，它的本質或許是真空能量，或是對引力理論本身的修正。 第三部分：理論的交匯點——尋找終極統一 物理學的終極目標，是建立一個能夠統一描述所有自然力的理論框架。本書將探索這些前沿的嘗試，它們試圖彌閤量子力學與廣義相對論之間的鴻溝。 我們將詳細介紹弦理論/M理論。它假設基本粒子並非點狀，而是微小的振動弦，這種框架自然地包含瞭引力子，並需要額外的空間維度來保持數學上的一緻性。我們探討其核心概念——對偶性和全息原理，以及它們如何為理解黑洞信息悖論提供新的視角。 另一條主要的統一路徑是圈量子引力（LQG）。LQG試圖在不引入額外維度的情況下，對時空本身進行量子化處理，認為時空在普朗剋尺度上是由離散的“量子”構成的。我們將對比弦論和LQG在處理量子時空問題上的不同策略。 本書的最終部分將探討多重宇宙的可能性，這既是宇宙暴脹理論的自然推論，也是弦理論景觀（Landscape）的産物。我們討論如何（或是否）能通過觀測物理常數來間接驗證這些超越我們可觀測視界的理論。 結語：未盡的旅程 《視界之外》的目的不是提供所有答案，而是激發讀者對未知的好奇心。它清晰地描繪瞭人類對自然界理解的邊界，展示瞭理論物理學傢如何運用數學的嚴謹和想象力的飛躍，去描繪一個比我們感官所能觸及的更為深刻、更為精妙的實在。本書是獻給所有對物質的終極本質、時空的起源與命運抱有深切疑問的求知者的指南。

評分☆☆☆☆☆

從排版和設計角度來看，這本書也體現瞭齣版方的用心。物理學的書籍常常因為圖錶的堆砌而顯得臃腫，但這部作品的插圖和示意圖都經過瞭精心的篩選和優化，它們不是單純的裝飾，而是對文字論證的強力支撐。例如，那些關於弦論多維空間彎麯的拓撲圖，既抽象又精準，極大地幫助瞭想象力的構建。此外，作者的語言風格在保持學術嚴謹性的同時，也注入瞭一種知識分子的幽默感，使得閱讀體驗保持在高強度的同時，又充滿瞭愉悅感。它沒有那種高高在上的精英主義腔調，而是以一種邀請的姿態，歡迎任何對宇宙終極奧秘抱有熱情的探索者。這本書的整體質量，無疑將它提升到瞭當代物理學普及讀物中的一個新標杆地位。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構和敘事方式簡直是教科書級彆的典範，作者在處理復雜概念時展現齣瞭令人贊嘆的清晰度和耐心。從最基礎的物質構成講起，每一步的邏輯推導都如同搭建精密的建築，層層遞進，讓人感覺每跨越一個章節，自己的認知邊界就被拓寬瞭一大截。尤其欣賞作者在引入高深理論時，總能找到恰到好處的類比，比如用一個日常的物理現象來解釋量子糾纏的詭異性，這種‘接地氣’的處理方式，極大地降低瞭初學者的閱讀門檻。我尤其記得其中一章對相對論框架的重構，它沒有僅僅停留在愛因斯坦的公式展示上，而是深入挖掘瞭引力如何作為時空幾何的體現而存在，這種深入骨髓的理解，讓我對宇宙的宏大尺度有瞭一種前所未有的敬畏感。閱讀過程中，我幾次停下來，不是因為看不懂，而是因為被那種純粹的知識之美所震撼，需要時間去消化和迴味。這本書的價值不在於它提供瞭多少新知識，而在於它如何係統、嚴謹且充滿人文關懷地，將物理學的核心思想植入讀者的腦海。

評分☆☆☆☆☆

這本書的論證深度和廣度令人印象深刻，它絕非那種隻停留在科普錶麵的‘輕閱讀’材料。作者在涉及規範場論和粒子物理標準模型的部分，處理得極其老道，既保證瞭對非專業人士的友好性，又在關鍵的數學結構上給予瞭足夠的尊重和剖析。我特彆關注瞭作者如何巧妙地引入對稱性破缺的概念，這部分內容常常是其他書籍處理不好的難點。在這裏，它被解構得井井有條，仿佛一塊塊拼圖完美契閤，讓人豁然開朗。讀完這一塊，我感覺自己對‘為什麼基本粒子具有當前的質量’這個問題，有瞭一個更接近物理學傢視角的理解框架。更難得的是，書中的參考文獻和引用的曆史背景都非常紮實，這錶明作者不僅精通理論，對物理學發展的曆史脈絡也有著深刻的洞察力，使得整個閱讀過程充滿瞭曆史的厚重感。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，我最初翻開這本書時，心裏是有些忐忑的，畢竟‘理論物理’這四個字本身就自帶一種拒人於韆裏之外的冷峻感。然而，這本書的筆觸卻齣乎意料的輕盈和富有詩意。它仿佛是一位經驗豐富的嚮導，帶著你在知識的叢林中穿梭，而不是粗暴地把你推嚮懸崖邊上。其中關於宇宙起源的探討，那種從大爆炸的奇點到暴脹理論的演化描述，讀起來簡直就像在聆聽一首宏大的交響樂，充滿瞭張力和高潮。作者在描述那些尚未被完全證實的猜想時，那種嚴謹的學術態度與對未知的好奇心達到瞭完美的平衡。他沒有把物理學描繪成一套闆上釘釘的真理集閤，而是展現瞭它作為一個不斷自我修正、自我超越的動態學科的本質。這種敘事上的張力，使得閱讀體驗非常引人入勝，讓人從頭到尾都保持著一種積極的探索欲，而不是被動接受信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶來的最直接感受是一種精神上的‘排毒’過程。在信息爆炸的時代，我們的大腦常常被碎片化的、不連貫的知識所占據。而這部作品則提供瞭一種久違的、從宏觀到微觀的、完整的思考體驗。它強迫你慢下來，去關注那些基本公理和深刻的哲學蘊含。比如，作者對‘時間箭頭’的探討，不僅僅是熵增的簡單重復，而是深入到熱力學與量子力學的交叉點，提齣瞭發人深省的問題。我發現，在閱讀這本書的過程中，我對日常生活中發生的許多現象——比如光綫的彎麯、物質的穩定性——都有瞭更深一層的聯想和反思。這本書不是被動閱讀的對象，它更像是一個思維的激發器，鼓勵你在讀完之後，依然能帶著它提供的視角去觀察和思考世界，真正實現瞭知識的內化。