为什么E=mc2相对论普及读本(探索时空质量之源与上帝粒子) (英)考克斯,(英)福肖著； pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 长江文艺出版社

ISBN：9787535484154

商品编码：29831953913

包装：平装-胶订

出版时间：2016-03-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	为什么E=mc2相对论普及读本(探索时空质量之源与上帝粒子)
作者	(英)考克斯,(英)福肖著；李琪译
定价	32.00元
ISBN号	9787535484154
出版社	长江文艺出版社
出版日期	2016-03-01
版次	1

其他参考信息（以实物为准）
装帧：平装-胶订	开本：16开	重量：0.4
版次：1	字数：	页码：

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目录

内容提要

爱因斯坦在1905年**次写下E=mc这个公式，撼动了整个世界，改变了人类的时空观，几乎宇宙所有的奥秘都隐含于相对论中，人类也因此对时间旅行的奥秘、原子裂变的巨大能量、宇宙的起源和终结、黑洞和暗能量都有了全新的认识。考克斯和福肖教授带我们从21世纪的科学角度，重新去思索这个的公式。不同于其他介绍相对论的书，本书成功挑战科普书的禁忌，用浪漫幽默方式轻松演绎相对论，令每个读者都能领略到这个理论的迷人之处。本书入围科普书**荣誉英皇学会科学图书大奖决选名单，是近年难得一见深具启发性的科普读物。

编辑推荐

作者介绍

有“物理界摇滚”之称的考克斯是英的粒子物理学、英皇学会研究员，并任教于曼彻斯特大学。他同时也是欧洲核子研究组织的成员，负责强子对撞机的超导环场探测器实验，研究前部质子探测器。除此之外，考克斯在BBC主持多档科普节目，受到观众追捧。他曾是D:Ream乐团的键盘手，每每现身讲台都引起一阵旋风，受到观众的热烈欢迎。他为科学普及做出了贡献，历年来获得过许多奖项。 福肖教授是理论物理学，毕业于牛津大学，他的主要研究领域是基本在粒子物理。1999年，他被授予物理学院麦克斯威尔奖章以表彰其在理论物理学的成。

序言

宇宙的奥秘：从量子纠缠到暗物质的探索 本书带领读者踏上一场宏大而精妙的宇宙探索之旅，深入剖析现代物理学的核心概念，揭示我们赖以生存的现实背后隐藏的深刻规律。我们并非要追溯某一个特定理论的起源，而是旨在构建一个更广阔的物理学图景，涵盖从微观粒子到宇宙尺度的各种现象。 第一章 实在的基石：量子世界的奇异性 本章从量子力学的基本原理出发，探讨物质在最微小尺度上的行为模式。我们将避开那些耳熟能详的经典公式，而是聚焦于量子现象本身的奇特之处。 波粒二象性与不确定性原理的哲学意涵： 物质究竟是粒子还是波？量子世界给出了一个模糊而深刻的答案。我们分析海森堡不确定性原理如何从根本上挑战了我们对“精确测量”的传统认知。这不是因为我们的仪器不够精密，而是自然界的基本属性使然。我们将探讨这种内在的随机性对决定论世界观的冲击，以及它如何为概率性的物理描述奠定了基础。 量子纠缠的“鬼魅般的超距作用”： 纠缠态下的粒子，无论相隔多远，其状态依然是瞬间关联的。本章详细阐述爱因斯坦曾深感不安的这一现象，并剖析贝尔不等式如何通过实验证实了这种非定域性的关联是真实存在的。我们将讨论量子信息科学如何尝试利用这种特性，从信息传递的角度重新理解时空结构。这不仅仅是理论推演，更是对现实本质的拷问——信息是否比物质传播得更快，或者说，它们是否是同一事物的两种表现形式？ 量子场论的视角： 我们将超越将粒子视为“小球”的直觉，转而采纳量子场论的观点。在这个框架下，粒子只是激发态的场。电子、光子乃至希格斯玻色子，都是特定场在特定时空点上的能量涌现。这种场论的描述如何统一了物质和相互作用？我们深入探讨费曼图的直观意义，理解粒子如何通过虚粒子进行交换，从而建立起电磁力、弱核力和强核力的基本图像。 第二章 引力的本质：时空几何的宏大叙事 在宏观尺度上，引力统治着宇宙的结构和演化。本章将侧重于引力理论的几何化描述及其对宇宙学的影响。 时空弯曲的动态表现： 我们将描述广义相对论的核心思想：引力不是一种力，而是质量和能量对时空结构产生的弯曲效应。通过分析史瓦西解，我们得以窥见黑洞的边界——事件视界——其不可逾越的意义。我们将讨论信息在黑洞视界附近的命运，以及霍金辐射如何将量子概念引入到引力描述中，暗示着引力理论与量子理论之间存在着尚未完全解开的深刻联系。 宇宙学模型与暴胀理论： 现代宇宙学描绘了一幅不断膨胀、演化的宇宙图景。本章将回顾大爆炸模型的关键证据，如宇宙微波背景辐射（CMB）的精确测量。特别地，我们将深入探讨暴胀理论，这一理论被认为是解释宇宙学中若干重大难题（如视界问题和平坦性问题）的关键。暴胀如何将极其微小的量子涨落放大为今天我们观测到的宇宙大尺度结构的种子？我们探讨暴胀结束后能量如何转化为我们所见的物质和辐射。 时空的拓扑结构与多重宇宙的猜想： 如果宇宙在暴胀之后持续进行，是否可能存在多个平行的“泡泡宇宙”？本章探讨了基于永恒暴胀模型提出的多重宇宙猜想，并讨论了我们在当前物理框架下如何才能（如果可能的话）探测到其他宇宙存在的间接痕迹。此外，我们还将简要介绍对时空拓扑结构的研究，例如环形宇宙或具有非平凡连通性的时空模型。 第三章 物质的交响：标准模型的胜利与局限 粒子物理学的标准模型是迄今为止对基本粒子及其相互作用描述得最为成功的理论。本章将着重分析其成就及其未能解决的谜团。 力的传递者与物质的构成： 我们梳理标准模型的基本结构：六种夸克和六种轻子构成了所有已知物质，而规范玻色子（光子、W、Z、胶子）则传递着电磁力、弱核力和强核力。本章将详述色荷和夸克禁闭现象，解释为什么我们从未观测到孤立的夸克或胶子。 希格斯机制与质量的起源： 希格斯玻色子及其相关的希格斯场是标准模型中赋予基本粒子质量的关键机制。我们将解析这一机制如何通过与场的自发对称性破缺相关联，使得电弱相互作用在低能下呈现出差异。尽管希格斯粒子的发现是里程碑式的，但我们也会讨论标准模型中关于质量的其他未解之谜，例如为什么不同粒子的质量值差异如此巨大（质量层级问题）。 超越标准模型的需求： 标准模型虽然强大，但它并非终极理论。本章将详述标准模型无法解释的关键现象：引力的量子化、中微子的质量、物质-反物质不对称性（重子生成问题）以及最引人注目的暗物质和暗能量。这些遗漏的存在，强有力地指明了新物理学的方向。 第四章 暗之领域：宇宙的隐形构成 现代天文学和宇宙学观测无可辩驳地指向一个结论：我们熟悉的原子物质，仅占宇宙总质能的不到5%。剩下的绝大部分由神秘的“暗”组分构成。 暗物质的证据链： 本章系统梳理支持暗物质存在的各种观测证据：星系旋转曲线的异常平坦性、星系团尺度的引力透镜效应，以及CMB谱线中重子声学振荡的特征。我们将探讨目前主流的候选粒子模型，如弱相互作用重粒子（WIMP）以及更轻的轴子（Axion），并描述地面和空间探测器如何尝试直接捕捉这些尚未被标准模型囊括的粒子。 暗能量与宇宙加速膨胀： 更加令人费解的是暗能量——一种均匀分布于空间中，并具有负压力的物质形式，它正在驱动宇宙加速膨胀。我们将分析发现暗能量的关键证据——Ia型超新星观测。并深入探讨理论物理学中对暗能量的两种主要解释：宇宙学常数（真空能）的理论值与观测值之间巨大的不匹配（真空灾难），以及试图用动态场（如第五元素理论）来替代常数的努力。 统一的愿景与未来的挑战： 本章最后将展望物理学下一阶段的目标：构建一个能够调和量子力学与广义相对论的“万有理论”。无论是弦论、圈量子引力，还是其他新兴的框架，它们都在努力将我们已知的基本粒子和时空几何整合到一个统一的数学结构中。我们探讨这些前沿理论如何可能同时解决暗物质、暗能量以及引力量子化的问题，引领我们走向对宇宙终极法则的深刻理解。 本书旨在为对宇宙终极本质抱有好奇心的读者提供一个全面而深入的知识框架，它所勾勒的图景，是人类理性与自然界复杂性相互作用的壮丽篇章。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对宇宙奥秘充满好奇的普通读者，我一直在寻找一本能够清晰解释相对论的书籍，而这本书恰好满足了我的期待。作者们巧妙地将抽象的物理概念转化为易于理解的故事和比喻，让我能够轻松地跟随他们的思路，探索时空的奥秘。我被书中对于“同时性”的相对性的讨论深深吸引，这颠覆了我以往对时间匀速流逝的认知。从地球上的一秒钟，到接近光速飞行的宇航员经历的一秒钟，两者之间巨大的差异，让我深刻体会到相对论的奇妙之处。而E=mc²这个公式，在书中被赋予了全新的生命，它不仅仅是一个数学公式，更是宇宙万物之间联系的纽带，揭示了质量和能量之间那惊人的等价关系。书中对引力如何弯曲时空的解释，也让我对黑洞等天体有了更直观的认识。更让我惊喜的是，书中对“上帝粒子”的探讨，让我得以窥探粒子物理学的最前沿，理解希格斯机制如何赋予基本粒子质量，从而构建了我们所熟知的宇宙。这本书的叙述流畅自然，充满了人文关怀，让我感觉像是与两位博学的向导一同探索宇宙的奇妙之处，而不是被动地接受枯燥的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我对物理学的了解仅限于高中课本的程度，所以最初拿到这本书时，我有些担心自己会看不懂。然而，这本书的作者们用一种非常接地气的方式，将相对论中最核心的E=mc²这个著名的方程，拆解成了一个个容易理解的组成部分。他们没有直接抛出公式，而是从日常生活中人们对速度、时间和质量的直观感受入手，一步步引导读者理解这些看似寻常的概念在相对论框架下的颠覆性。我尤其喜欢书中对于“惯性参考系”和“非惯性参考系”的解释，以及它们如何影响我们对时间和空间的感知。读到质能方程时，我才真正理解，质量并非一成不变，它本身就是一种能量的体现，而能量的释放，则可能伴随着质量的损失。这对我来说，是一个非常颠覆性的认知。书中对于狭义相对论和广义相对论的区别与联系的阐述，也十分清晰，让我能够区分两者在解决不同问题时的侧重点。而关于“上帝粒子”的介绍，则将我的视野引向了更微观的粒子世界，让我对宇宙的构成有了更深层次的理解。这本书的语言充满了智慧的火花，即使是一些复杂的概念，也被作者用通俗的语言和生动的例子描绘得栩栩如生，让我沉浸其中，欲罢不能。

评分☆☆☆☆☆

这本书如同一束光，穿透了物理学深奥的迷雾，让我这个普通读者也能一窥相对论的奇妙世界。作者们仿佛拥有点石成金的魔法，将那些令人望而生畏的方程式和理论，转化为通俗易懂的故事和生动的类比。阅读过程中，我仿佛置身于一个宏大的宇宙剧场，见证了爱因斯坦是如何凭借超凡的智慧，挑战了牛顿以来根深蒂固的时空观念。从时间膨胀到空间扭曲，从质能方程的惊人预言到宇宙起源的神秘面纱，每一个概念都被层层剥开，露出其精妙绝伦的核心。尤其让我印象深刻的是，作者们并没有仅仅停留在理论的介绍，而是深入浅出地阐述了这些理论在现代科技中的应用，例如GPS定位系统、核能的利用等等，这让我更加真切地感受到科学的魅力与力量。书中对于“上帝粒子”——希格斯玻色子的探讨，更是将我的好奇心推向了新的高潮，它解答了我长期以来关于粒子质量起源的疑惑，让我对构成宇宙最基本的物质有了更深的理解。这本书的语言风格流畅而富有感染力，即使是那些抽象的概念，也因为作者的妙笔生花而变得鲜活起来，仿佛就在我眼前发生。读完这本书，我感觉自己对宇宙的认识不再局限于片面，而是拥有了一个更广阔、更深刻的视角，这是一种难以言喻的智识上的满足感。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我最近读到的最令人振奋的科普读物了。我一直对爱因斯坦的相对论感到好奇，但又觉得它过于深奥难以理解。然而，这本书却以一种出人意料的清晰和引人入胜的方式，将相对论的核心理念展现在我面前。作者们并没有回避科学的严谨性，但他们将复杂的公式和概念，通过精妙的比喻和生动的叙述，转化成了普通读者也能轻松理解的语言。我尤其喜欢书中对于“光速不变原理”的阐述，以及它是如何推导出时间膨胀和长度收缩等一系列反直觉的结论。阅读过程中，我常常会感到一种豁然开朗的喜悦，仿佛之前困扰我的许多疑问都被一一解答。书中对E=mc²这个公式的解读，更是让我震惊于质量和能量之间那紧密的联系，以及宇宙中蕴含的巨大能量。而关于“上帝粒子”的介绍，则将我的认知带入了粒子物理学的微观世界，让我对构成万物的基本粒子有了更深刻的理解。这本书的语言风格既有科学的严谨，又不失文学的趣味，让我在享受阅读乐趣的同时，也获得了丰富的科学知识。它让我重新审视了自己对宇宙的理解，并激发了我对科学探索的无限热情。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，我并没有抱太大的期望，想着不过是又一本普及读物，可能充其量能让我了解一些皮毛。然而，这本书的阅读体验却远远超出了我的想象。作者们并非简单地堆砌概念，而是精心构建了一个逻辑严谨的叙事框架，将相对论的发展历程、核心思想以及其深远影响，如同串珠般一环扣一环地展现出来。他们没有回避数学的必要性，但又巧妙地将其转化为读者能够理解的语言，避免了枯燥的推导，而是侧重于概念的理解和推理过程的逻辑性。这本书让我开始思考“现在”这个概念的相对性，以及质量和能量之间那令人惊叹的转化关系。在阅读过程中，我时常会停下来，反复咀嚼作者们提出的观点，并尝试将它们与我已有的物理知识进行对比和融合。书中对于黑洞、虫洞等科幻概念的科学解读，更是激发了我对宇宙的无限遐想，让我意识到，那些曾经只存在于想象中的场景，其实都可能在物理学的框架内找到依据。尤其是关于“上帝粒子”的介绍，作者们通过生动的比喻，解释了希格斯场的存在如何赋予基本粒子质量，这一过程的逻辑清晰，引人入胜，让我对粒子物理学的微观世界有了前所未有的清晰认识。这本书不仅仅是关于相对论的科普，更是一次关于我们如何理解宇宙基本规律的哲学启迪。