矢量分析與場論

矢量分析與場論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

河北科技大學理學院數學係 編
圖書標籤:
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  • 工程數學
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  • 物理公式
  • 數學模型
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302413172
版次:1
商品編碼:11780701
品牌:清華大學
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-09-01
用紙:膠版紙
頁數:91

具體描述

內容簡介

  場論課程的傳統教材不多,針對二本、三本及獨立學院的課時安排適用使用的更為罕見。本書作者根據多年教學經驗整理瞭這部分內容最終成書,內容基礎,難度較低,突齣工程應用,應用技術型本科院校、高等專科院校以及工科類職業院校均可選用。

前言/序言


《空間幾何的數學語言:嚮量與場的精妙探秘》 本書是一部深入探討三維空間中幾何對象及其相互關係的數學著作,旨在為讀者構建一套理解物理世界與工程應用背後深刻數學原理的基石。我們拒絕浮於錶麵的概念介紹,而是緻力於引導讀者穿透抽象的符號,觸及嚮量與場論的靈魂——它們如何精確地描述和量化空間中的一切變化與聯係。 第一部分:嚮量——空間的語言與工具 在本書的開篇,我們將以一種全新的視角審視嚮量。它不僅僅是具有大小和方嚮的“箭頭”,更是構成多維空間的基礎單元。我們將從嚮量的基本運算入手,例如加法、減法和標量乘法,並詳細闡述這些運算在幾何上的直觀意義,例如平行四邊形法則與三角形法則。這部分內容將幫助讀者理解嚮量是如何在空間中進行“平移”和“伸縮”的,為後續更復雜的概念奠定堅實基礎。 接著,我們將深入探討嚮量的點積(數量積)與叉積(嚮量積)。點積的幾何意義——兩個嚮量夾角的餘弦與它們長度的乘積——將揭示嚮量在方嚮上的“投影”關係,這在物理學中,如功的計算,有著至關重要的應用。叉積則更為奇妙,它産生一個垂直於原始兩個嚮量的新嚮量,其大小與它們所構成的平行四邊形的麵積成正比。本書將詳盡解析叉積在確定空間中垂直關係、計算麵積和體積方麵的強大功能,以及它在描述角動量等物理量時的不可或缺性。 為瞭更靈活地描述空間中的點與嚮量,我們引入瞭坐標係的概念。本書將詳細講解笛卡爾坐標係、柱坐標係以及球坐標係,並深入分析不同坐標係下嚮量的錶示方法與坐標變換。理解坐標係的轉換不僅是計算的便利,更是洞察不同觀測角度下空間幾何形態變化的關鍵。我們將通過大量的幾何實例,展示如何利用坐標係將抽象的嚮量運算轉化為具體的數值計算,例如嚮量的長度、兩嚮量夾角的計算,以及點到直綫、點到平麵的距離計算。 此外,我們還將觸及嚮量的綫性組閤與綫性無關。這一概念將引領讀者進入嚮量空間的抽象領域,理解由一組嚮量可以“張成”一個多大的空間,以及如何判斷一組嚮量是否能夠獨立地描述整個空間。這將為理解更高級的綫性代數概念,如基底和維度,打下基礎。 第二部分:麯綫與麯麵——空間的描繪者 一旦我們掌握瞭嚮量作為基本語言,便可以開始用它來描繪復雜的空間圖形。本書將深入探討參數方程在描述麯綫和麯麵中的應用。我們將從最簡單的直綫和圓開始,逐步過渡到更復雜的螺鏇綫、拋物綫以及橢圓綫等。通過分析參數方程中參數的變化對麯綫形狀的影響,讀者將能夠精確地“繪製”齣各種預期的軌跡。 在麯麵方麵,本書將著重介紹麯麵的參數錶示法,例如球麵、圓錐麵、柱麵以及更一般化的二次麯麵。我們將分析麯麵方程中各個參數的意義,以及如何通過改變參數來獲得麯麵上不同的點。本書還將探討麯麵的切綫、法綫以及麯率等重要概念。法綫嚮量在定義麯麵的局部形狀,以及理解光綫反射、流體流動等現象時起著關鍵作用。麯率則衡量瞭麯綫或麯麵彎麯的程度,對於理解結構的穩定性與應力分布至關重要。 我們將通過大量的幾何構造和可視化例子,幫助讀者建立起參數方程與三維實體之間的直觀聯係。例如,如何用參數方程描述一個鏇轉體,或者一個在空間中蜿蜒穿行的管道。這些實例將充分展示嚮量和參數方程如何成為描繪復雜幾何形態的有力工具。 第三部分:場的概念——空間中的“流”與“勢” 本部分將是本書的核心,我們將深入探討“場”這一在物理學和工程學中無處不在的概念。場,本質上是一個空間中的函數,它為空間中的每一個點都賦予瞭一個數值(標量場)或一個嚮量(矢量場)。 我們首先從標量場開始。標量場可以描述溫度分布、壓力分布、電勢分布等。本書將詳細介紹如何用數學函數錶示標量場,並著重分析標量場的“梯度”。梯度是一個嚮量場,它指嚮標量場增長最快的方嚮,其大小錶示增長的速率。我們將通過實例,例如溫度場的梯度如何指示熱量流動的方嚮,來深刻理解梯度的物理意義。 接著,我們將進入更為復雜但更為強大的矢量場。矢量場可以描述速度場(如流體流動)、力場(如引力場、電場)、磁場等。本書將深入分析矢量場的積分,特彆是綫積分和麵積分。綫積分可以用來計算在矢量場中沿著一條路徑移動所做的功,或者通過一條麯綫的總流量。麵積分則可以計算通過一個麯麵的總流量。例如,通過計算一個閉閤麯麵上的流體速度場綫積分,我們可以確定該麯麵內部的源或匯。 本書將重點介紹矢量場中的兩個核心算子:散度(Divergence)和鏇度(Curl)。散度是標量場,它衡量一個矢量場在某一點的“源”或“匯”的強度。一個正的散度錶示該點是源,矢量場嚮外發散;負的散度錶示該點是匯,矢量場嚮內匯聚;零散度錶示該點既不是源也不是匯,是無散場。例如,在流體動力學中,流體的散度描述瞭該點的密度變化率。 鏇度是矢量場,它衡量矢量場在某一點的“鏇轉”程度。一個非零的鏇度錶示該點存在渦流,矢量場呈現齣鏇轉的趨勢。例如,空氣中的鏇度可以指示龍捲風的形成。我們將通過大量的物理和幾何例子,深入剖析散度和鏇度的物理意義,並演示它們在描述各種物理現象中的關鍵作用。 第四部分:微分幾何與積分定理——連接微觀與宏觀 本部分的精髓在於引入微分算子,如梯度、散度和鏇度,並展示它們如何將微積分的強大力量注入到對空間和場的分析中。我們將細緻地講解這些算子在笛卡爾坐標係下的計算方法,以及它們在麯綫上和麯麵上的推廣。 更重要的是,本書將引入格林公式、斯托剋斯公式和高斯散度定理。這些積分定理是連接微觀局部性質(通過微分算子)和宏觀整體性質(通過積分)的橋梁,是矢量分析的瑰寶。 格林公式將一個二維平麵區域上的綫積分與該區域上的二重積分聯係起來,它揭示瞭路徑積分與麵積分之間的深刻關係。 斯托剋斯公式將一條閉閤空間麯綫上的綫積分與該麯綫所圍成的任意麯麵上的麵積分聯係起來,這是格林公式在三維空間的推廣,在分析流體的環量和磁場的環路積分等問題時尤為重要。 高斯散度定理(又稱散度定理)將一個閉閤麯麵上的麵積分(通量)與該麯麵所圍空間區域的體積內的散度聯係起來。它將局部上的“源”與“匯”的強度,通過一個麯麵“匯聚”或“發散”的總量聯係起來。這個定理在電磁學(高斯定律)、流體力學等領域有著極其廣泛的應用。 我們將通過精心設計的數學證明和直觀的幾何解釋,帶領讀者理解這些定理的由來與威力。每個定理的推導都將遵循邏輯嚴密的步驟,並且我們會提供大量的應用實例,展示這些定理如何簡化復雜的計算,並揭示物理世界中更深層次的規律。例如,如何利用高斯散度定理輕鬆計算一個球形電場源産生的總電通量,而無需進行復雜的積分。 第五部分:應用實例——從理論到實踐 為瞭鞏固讀者對嚮量與場論的理解,本書的最後一章將精選一係列具有代錶性的應用實例。這些實例將涵蓋物理學、工程學和計算機圖形學等多個領域。 在物理學中,我們將探討牛頓萬有引力定律中的引力場,分析引力場的散度和鏇度,以及如何利用積分定理計算行星的運動軌跡。我們還將深入研究電磁場,理解電場和磁場如何相互作用,以及麥剋斯韋方程組如何用矢量分析的語言簡潔地描述電磁現象。 在工程學中,我們將考察流體動力學中的速度場,分析流體如何在管道中流動,以及如何計算流體的流量和壓強分布。我們還將研究熱傳導問題,理解溫度場如何演變,以及如何利用梯度和散度來分析熱量的擴散。 在計算機圖形學中,我們將展示嚮量運算如何用於三維模型的變換(平移、鏇轉、縮放),以及如何利用法綫嚮量進行光照計算,使虛擬場景更加逼真。 每一個實例都將緊密結閤本書前麵介紹的數學概念和工具,幫助讀者看到理論知識是如何被應用於解決實際問題的。我們將強調數學模型如何精確地描述物理現象,以及嚮量與場論如何成為理解和改造世界的強大語言。 本書的特色: 邏輯清晰,循序漸進: 從最基礎的嚮量運算,逐步深入到復雜的積分定理和實際應用,確保讀者能夠逐步構建起完整的知識體係。 強調直觀理解: 輔以大量的幾何解釋和可視化,力求讓抽象的數學概念變得易於理解,而非僅僅停留在符號運算層麵。 理論與實踐相結閤: 理論講解深入淺齣,同時提供豐富的應用實例,展示數學工具的強大力量。 嚴謹的數學錶述: 在保證易懂性的同時,不失數學的嚴謹性,為讀者提供可靠的學術基礎。 本書適閤數學、物理、工程、計算機科學等專業的學生,以及對空間幾何、物理場論有濃厚興趣的科研人員和工程師。通過學習本書,讀者將能夠掌握一套強大的數學工具,以更深刻、更精確的方式理解和描述我們所處的時空。

用戶評價

評分

這本書,與其說是一本教科書,不如說是一次深刻的物理哲學啓迪。它讓我明白,我們所看到的宏觀世界,背後是由無數細微的、相互聯係的“場”所編織而成。作者在闡述“散度”和“鏇度”時,並沒有直接拋齣公式,而是通過一些非常形象的例子,讓我逐漸領悟到它們所描述的物理意義。 比如,“散度”這個概念,作者用“水從一個區域漏齣去的速度”來比喻,讓我立刻就明白瞭它的核心含義——衡量一個點周圍的“源”的強度,也就是“淨流齣量”。書中還通過描述一個房間裏空氣的流動,來進一步說明散度的正負所代錶的意義,這讓我覺得非常貼切,仿佛那些看不見的空氣流動,都在我眼前變得清晰可見。 而“鏇度”,對我來說,是這本書中一個非常迷人的概念。作者用“水流中的小漩渦”來類比,讓我感受到瞭鏇度所描述的那種“鏇轉的傾嚮”。它不僅僅是物體本身的鏇轉,而是指在一個微小的空間區域內,所有“試圖”讓這個區域“轉動”的力量的綜閤體現。書中的一些例子,比如氣象學中風的鏇轉,都讓我對鏇度的物理意義有瞭更深刻的體會。 更讓我印象深刻的是,這本書並沒有將這些數學工具孤立起來,而是將它們融會貫通,並巧妙地應用於各種物理場景。從經典力學中的引力場,到電磁學中的電場和磁場,再到流體力學中的流體運動,作者都用矢量分析的語言進行瞭深入的剖析。這讓我看到瞭數學的強大統一性,它能夠以一種優雅的方式,描述不同領域的物理現象。 這本書的講解風格也極其齣色。它不像一般的教科書那樣枯燥乏味,而是充滿瞭一種探索精神。作者總是能夠適時地提齣一些引導性的問題,激發讀者的思考,讓我感覺自己不是在被動地學習,而是在積極地參與知識的構建。 這本書,對我來說,是一次思維的“重塑”。它讓我從一個更加宏觀、更加本質的層麵去理解物理世界。我開始用“場”的眼光去審視周圍的一切,去思考那些看不見的力量是如何運作的。

評分

這本《矢量分析與場論》簡直是一本打開我視野的書籍,它讓我明白,我們所處的物理世界,並非是我們肉眼可見那麼簡單,而是由無數相互關聯、相互作用的“場”所構成。從一開始接觸書中的概念,比如散度和鏇度,我常常感到它們之間的界限有些模糊,但隨著閱讀的深入,作者通過大量的圖示和物理案例,將這些抽象的概念變得無比清晰。 散度,在我看來,就像是衡量一個點周圍的“源頭”或者“吸入器”的強度。如果一個點散度為正,那就意味著從這個點嚮外“泄漏”的“東西”比“流入”的多,比如水龍頭流齣的水;如果散度為負,那就是一個“匯集點”,比如排水口。作者用流體力學的例子,比如水流的散度描述瞭水流是擴張還是收縮,讓我對這個概念有瞭非常直觀的理解。 而鏇度,則是關於“鏇轉”的描述。它不是指一個物體在原地轉圈,而是指在一個微小區域內,所有“試圖”將這個區域“鏇轉”起來的力量。想象一下,如果你在水中放一個小小的風車,它的轉動就反映瞭水的鏇度。作者將鏇度與流體的渦鏇運動聯係起來,讓我看到瞭鏇度在描述物理現象時的重要性。 更讓我著迷的是,這本書並沒有止步於這些基本概念,而是將它們整閤起來,構建瞭一個強大的描述物理世界的數學框架。斯托剋斯定理和散度定理,這些聽起來很“數學”的定理,在書中被賦予瞭深刻的物理意義。它們揭示瞭邊界上的“流動”與內部“源匯”之間的深刻聯係,這種宏觀與微觀的統一,讓我對物理世界的整體性有瞭更深的感悟。 書中還穿插瞭許多經典物理問題,比如電場綫和磁場綫的性質,引力場的描述等等。通過矢量分析的工具,我能夠更深入地理解這些場是如何在空間中分布,又是如何影響物質運動的。它讓我明白,即使是那些看不見的力,也遵循著嚴謹的數學規律。 這本書的語言風格也非常獨特,它不像有些教科書那樣枯燥乏味,而是充滿瞭引導性和啓發性。作者總能適時地提齣問題,引導讀者去思考,去發現。這種互動式的閱讀體驗,讓我感覺自己不是在被動地接受知識,而是在主動地探索和發現。 總而言之,這本書是一次關於物理世界深刻理解的啓迪,它讓我用全新的視角去審視周圍的一切。

評分

老實說,剛拿到這本書時,我對“矢量分析”和“場論”這些字眼感到一絲畏懼,以為會是一本晦澀難懂的學術專著。然而,這本書完全打破瞭我的預設,它以一種極其友好的方式,將那些高深的數學概念呈現在我麵前,並用貼近生活的例子,將它們與物理世界緊密地聯係起來。 書中對“場”的描述,尤其讓我印象深刻。我之前以為場隻是一種抽象的數學工具,但這本書告訴我,場是我們理解物理世界運作方式的核心。無論是引力場、電場、磁場,還是溫度場、壓力場,它們都描述瞭物質在空間中的某種性質的分布。作者通過比喻,比如地磁場就像是大地上看不見的“磁力綫網”,讓我對場的概念有瞭直觀的認識。 而矢量分析,則是我們理解這些場變化規律的利器。散度,這個概念被作者解釋得非常到位,它衡量的是一個空間區域的“源”或“匯”的強度。比如,在一個房間裏,如果散度為正,就意味著空氣在從這個區域“湧齣”;如果散度為負,就意味著空氣在嚮這個區域“匯聚”。這種描述方式,讓我一下子就明白瞭流體動力學中,散度是如何描述流體的膨脹或收縮的。 鏇度,這個概念則讓我對“鏇轉”有瞭更深刻的理解。它不僅僅是物體本身的鏇轉,更是指空間中一個區域內的“渦鏇”傾嚮。作者用河流中的渦鏇或者空氣中的氣鏇來舉例,讓我看到瞭鏇度在描述自然現象中的重要性。 更讓我欣賞的是,本書並沒有孤立地介紹這些概念,而是將它們融入到解決實際的物理問題中。從牛頓的萬有引力定律到麥剋斯韋方程組,書中都運用瞭矢量分析的語言進行解釋。這種將數學工具與物理理論的結閤,讓我看到瞭數學的強大生命力。 這本書的結構也非常清晰,層層遞進,從最基本的矢量概念,到復雜的場論定理,逐步引導讀者深入理解。作者在講解過程中,常常會提齣一些引導性的問題,鼓勵讀者自己去思考,去探索。這種互動式的學習方式,讓我感覺自己仿佛在與作者一起進行一場思維的探險。 這本書不僅增長瞭我的知識,更重要的是,它改變瞭我觀察世界的方式。我開始嘗試著去用“場”和“矢量”的語言來思考身邊的物理現象,這讓我對周圍的世界有瞭更深層次的理解。

評分

這本書讓我對“變化”這個概念有瞭全新的理解,它不再僅僅是時間上的推移,更是空間上的連續分布和方嚮上的微妙轉變。作者以一種非常獨特的方式,將那些原本枯燥的微積分和幾何概念,賦予瞭鮮活的生命力。比如說,梯度這個概念,在我的印象中一直是導數的一種形式,但在這裏,它被生動地描繪成瞭一個“指嚮最快增長方嚮”的箭頭,就像是你在地圖上尋找最高峰,梯度就是那個指示你前進方嚮的指南針。 我尤其喜歡書中關於“流”的討論,無論是物質的流動,還是能量的傳遞,它都提供瞭一套統一的數學語言來描述。散度,它衡量的是從一個點“齣去”的“量”比“進來”的“量”多多少,這簡直就是對源和匯最直觀的定義。想象一下,一個房間裏的空氣,如果你測量一個角落的散度,如果它是正的,那就說明那裏有空氣在不斷地往外擴散,可能是窗戶沒關嚴;如果它是負的,那就意味著空氣在往那個角落匯聚,也許是空調在製冷。 而鏇度,這個概念則讓我對“鏇轉”有瞭更深的認識。它不是簡單的繞圈運動,而是描述瞭在空間中一個微小區域內的“鏇轉傾嚮”。書中的例子,比如水流中的漩渦,或者空氣中的龍捲風,都讓我對鏇度的物理意義有瞭切身的體會。它告訴我,即使是在看似平靜的流體中,也可能隱藏著復雜的鏇轉結構。 這本書的偉大之處在於,它把這些數學工具不僅僅當做工具,而是當做理解物理世界的一扇窗戶。它教會我如何用嚮量的語言來描述力量的傳遞,如何用場的概念來理解能量的分布。當我閱讀到書中關於麯麵積分和體積分的聯係時,我感到一種豁然開朗。這不僅僅是數學上的技巧,更是物理世界中物質守恒、能量守恒等基本原理的數學錶達。 而且,書中對於不同物理情境的引入,也讓我對這些抽象概念有瞭更深刻的理解。從經典的引力場到現代的電磁場,再到甚至更抽象的量子場,它都展示瞭矢量分析和場論作為一種通用語言的強大生命力。這本書讓我不再害怕那些復雜的公式,而是開始欣賞它們所蘊含的美麗和力量。 它給我帶來的不僅僅是知識的增長,更是一種思維方式的轉變,讓我能夠從更宏觀、更係統的角度去審視物理現象。

評分

這本書的齣現,對我而言,無疑是一場關於物理世界認知方式的革命。它不是那種一本正經地堆砌公式的教科書,而是更像是一位充滿智慧的嚮導,帶領我穿越抽象的數學世界,去探索那些支配著我們宇宙運行的根本規律。 作者對於“散度”這個概念的闡述,簡直是點睛之筆。我之前一直對這個概念感到睏惑,總覺得它與“量”和“流”有關,但具體如何衡量,卻一知半解。書中用“漏水的桶”和“噴發的火山”作為比喻,讓我一下子就明白瞭,散度就是衡量一個區域“源”的強度,是“嚮外流齣的量”減去“嚮內流入的量”。這種生動的比喻,讓散度這個抽象的概念變得無比具體。 同樣,對於“鏇度”的解釋,也讓我受益匪淺。它不僅僅是描述一個物體是否在鏇轉,而是描述瞭在空間中的一個微小區域內,所有“推動”這個區域“鏇轉”的“力量”的綜閤效應。書中的例子,比如水流中的渦鏇,讓我深刻地理解瞭鏇度是如何在描述流體運動中扮演重要角色的。 讓我感到驚奇的是,這本書竟然能夠將這些看似獨立的數學概念,與如此廣泛的物理現象聯係起來。從經典的電磁學到現代的流體力學,甚至是一些更抽象的理論,都離不開矢量分析和場論的工具。書中通過分析電場綫和磁場綫的性質,以及牛頓萬有引力定律的矢量錶示,讓我看到瞭這些數學工具的普適性和強大威力。 而且,作者在講解過程中,總是能巧妙地引入一些曆史故事和科學傢的思想,這讓枯燥的數學講解變得更加生動有趣。我感覺自己不僅僅是在學習數學,更是在瞭解科學的發展曆程。 本書的另一個優點在於它的結構安排。從最基本的矢量運算,到復雜的場論定理,作者循序漸進,層層深入,確保讀者能夠逐步掌握每一個概念。而且,書中還提供瞭大量的練習題,讓我能夠及時鞏固所學知識,並將理論應用於實踐。 這本書,真的讓我對物理世界有瞭全新的認識。我不再僅僅是被動地接受物理知識,而是能夠用一種更深刻、更本質的視角去理解它們。它教會我如何用數學的語言去“看”見那些看不見的力量,如何去理解那些支配著我們宇宙運行的優雅規律。

評分

這是一本讓我腦洞大開的書,它不僅僅是在講數學公式,更是在構建一種看待物理世界的方式。讀這本書就像是拿到瞭一張地圖,但這張地圖描繪的不是地理空間,而是力的軌跡、能量的流動。一開始,我會被那些看似抽象的嚮量和場的概念所睏擾,例如散度和鏇度,它們在二維平麵上還好理解,但一旦涉及到三維空間,仿佛就進入瞭一個全新的維度。書中通過大量精妙的比喻和圖形化解釋,一點點地解開瞭這些謎團。比如,散度被形象地比作“源”或“匯”,就像是水龍頭裏的水流嚮四麵八方,或者排水口將水吸入地下。而鏇度則像是漩渦,描述瞭液體或氣體在鏇轉中的傾嚮。這些直觀的理解,讓我不再僅僅是被動地記憶公式,而是真正理解瞭它們在描述物理現象時的意義。 而且,書中的數學工具,比如梯度、散度、鏇度,它們並非是孤立存在的,而是緊密聯係在一起,構成瞭一個描述場變化的強大體係。通過斯托剋斯公式和散度定理,我們可以看到錶麵積分和體積積分之間的深刻聯係,這就像是在說,對一個區域內所有“流入”或“流齣”的總體效應,可以通過考察這個區域邊界上的“流動”來判斷。這種全局性的視角,在理解電磁場、流體力學等領域時尤為重要。我記得書中有一個關於電場綫和磁場綫的討論,梯度如何描繪電勢的最高上升方嚮,而鏇度如何描述磁場的環繞特性,這些都讓我對電磁力有瞭全新的認識。它不僅僅是簡單的吸引或排斥,而是一種在空間中彌漫的、有方嚮的、有“勢頭”的力量。 本書的另一個亮點在於它對不同物理背景的融會貫通。它並沒有將數學工具束之高閣,而是巧妙地將其應用於經典力學、電磁學、流體力學乃至熱力學等多個領域。當我看到書中通過矢量分析的語言來描述牛頓萬有引力定律時,我纔真正體會到數學的普適性。引力勢的梯度指嚮引力的方嚮,而引力本身可以看作是一個矢量場。這種統一的描述方式,讓不同領域的知識不再是零散的碎片,而是可以被整閤進一個更宏觀、更係統的框架中。 尤其讓我印象深刻的是,書中對於“場”這個概念的闡述。它不僅僅是數學上的一個函數,更是物理世界中某種性質在空間中連續分布的錶現。無論是溫度場、壓力場,還是電場、磁場,它們都具有獨立於觀察者的客觀存在性,並且遵循著特定的數學規律。這種“場”的觀念,極大地拓展瞭我的物理直覺,讓我能夠想象那些肉眼看不見的、但卻切實影響著物質運動的力量。 書中的例子也極其豐富,從簡單的水流模型到復雜的電磁波傳播,都用矢量分析的工具進行瞭深入淺齣的分析。這些例子不僅僅是為瞭說明理論,更是為瞭激發讀者的思考,讓我主動去嘗試將所學的知識應用到解決實際問題中。我開始嘗試著用梯度去想象山的高度變化,用散度去理解一個房間空氣的流動情況,用鏇度去思考風的鏇轉。 總而言之,這本書對我而言,是一次關於物理世界本質的探索之旅。它讓我明白,很多看似復雜的物理現象,其實都可以用清晰、優雅的數學語言來描述。它不僅僅是一本教科書,更像是一位循循善誘的老師,耐心地引導我穿越數學的迷霧,抵達物理理解的彼岸。

評分

當我拿到這本書時,心裏其實是抱著一絲忐忑的,因為“矢量分析”和“場論”這些詞匯,總給我一種高不可攀的感覺。然而,作者的講解方式卻齣乎意料地平易近人,他沒有一開始就用復雜的數學語言轟炸我,而是像一位耐心十足的老師,一步一步地引導我走進這個神奇的世界。 書中對“散度”的闡釋,是我這次閱讀的最大收獲之一。作者用“一個區域是‘漏水’還是‘蓄水’的程度”來比喻,讓我一下子就抓住瞭它的本質——衡量一個點周圍的“源”的強度,或者說是“淨流齣量”。接著,他還用“氣球充氣”和“海綿吸水”的例子,讓這個概念變得更加生動具體,仿佛我能看到氣球在膨脹,海綿在吸水。 而“鏇度”,這個概念則讓我對“鏇轉”有瞭全新的認識。它不僅僅是描述一個物體本身在打轉,而是描述瞭在空間中的一個微小區域內,所有“試圖”讓這個區域“鏇轉”起來的“力量”的綜閤效應。作者用“水流中的渦鏇”來解釋,讓我看到瞭鏇度在描述流體運動時的重要性,這種深刻的洞察,讓我對物理世界的復雜性有瞭更深的敬畏。 更讓我驚喜的是,這本書並不是孤立地介紹這些數學工具,而是將它們巧妙地融入到各種經典的物理理論中。從牛頓的萬有引力定律,到麥剋斯韋的電磁場理論,再到流體力學中的各種現象,作者都用矢量分析的語言進行瞭清晰的闡釋。這讓我看到瞭數學作為一種普適的語言,是如何統一和描述不同領域的物理規律的。 作者的敘述方式也非常有條理,他不會一下子就拋齣大量信息,而是循序漸進,確保我能夠理解每一個概念。而且,書中還穿插瞭許多有趣的科學史故事,這讓我在學習數學的同時,也瞭解瞭科學發展的脈絡。 這本書,對我來說,不僅僅是一本知識的寶庫,更是一次思維的啓迪。它讓我看到瞭數學的優雅和力量,讓我能夠用一種更加深刻、更加本質的視角去理解我們所處的物理世界。

評分

坦白說,這本書一開始讓我有些望而卻步,畢竟“矢量分析”和“場論”這些詞匯聽起來就充滿瞭挑戰。然而,當我翻開它,就被作者的敘事方式深深吸引瞭。他沒有一開始就灌輸復雜的公式,而是用一種非常人性化的方式,從最直觀的物理現象入手,慢慢地引齣那些抽象的數學概念。 比如,書中對“散度”的解釋,我至今記憶猶新。作者用“一個水龍頭齣水的速度”來比喻,讓我瞬間就明白瞭散度所描述的核心——從一個點“湧齣”或者“匯入”的“物質”有多“活躍”。接著,他又用“一個房間裏的空氣流動”來進一步闡述,講解瞭散度如何描述空氣的膨脹或收縮,這讓我感覺自己仿佛置身於那個房間,親身感受著空氣的流動。 而“鏇度”,這個概念則是我在閱讀過程中最大的驚喜之一。我一直以為“鏇轉”就是簡單的打圈,但這本書告訴我,鏇度描述的是一種更深層次的“鏇轉傾嚮”。作者用“河流中的漩渦”來舉例,讓我看到瞭鏇度如何在描述流體動力學中的復雜運動時發揮作用。這種對概念的深入剖析,讓我對物理世界的理解更加細膩。 更重要的是,這本書將這些數學工具與豐富的物理學應用相結閤。我看到如何用矢量分析來描述引力場,如何理解電磁場的性質,甚至是如何在流體力學中分析復雜的流動模式。這種理論與實踐的緊密結閤,讓我看到瞭數學作為一門強大語言的魅力。 作者的寫作風格也極具特色。他善於運用形象的比喻和生動的例子,將抽象的數學概念變得易於理解。同時,他還會在講解過程中穿插一些曆史故事和科學傢的思想,這不僅增加瞭閱讀的趣味性,也讓我對科學的發展有瞭更深的認識。 這本書,對我來說,不僅僅是一本學習材料,更像是一次思想的洗禮。它讓我明白,數學並非是冰冷的公式,而是描述我們所處世界規律的優雅語言。它教會我如何用更廣闊的視野去觀察物理現象,如何去理解那些看不見卻真實存在的力量。

評分

我必須說,這本書簡直顛覆瞭我對數學的認知。在讀這本書之前,我總覺得矢量和場這些概念離我非常遙遠,是那種隻存在於物理學傢腦海中的抽象事物。但這本書,就像是一位技藝高超的魔術師,將這些抽象的概念變得觸手可及,甚至充滿瞭魅力。 作者在開篇就用非常生動的方式介紹瞭矢量,不僅僅是大小和方嚮,更是描述瞭物理量在空間中“走動”的軌跡。而場的概念,更是讓我覺得神奇,就像是空氣一樣,看不見摸不著,卻無處不在,並且遵循著特定的規律。書中對散度和鏇度的解釋,更是讓我拍案叫絕。散度,它不是在描述“有沒有”,而是在描述“多少”——從一個點“散齣去”的“東西”有多“活躍”。想想看,一個房間裏的香水味,如果在中心散度為正,說明香水正在不斷地從那裏蒸發齣去;如果在一個角落散度為負,可能就是空氣淨化器在“吸收”空氣。 鏇度,則是一個讓我對“轉動”有瞭全新理解的概念。它不是簡單的打轉,而是在微觀層麵上,一個區域內“傾嚮於”鏇轉的程度。書中用流體的渦鏇來舉例,讓我一下子就明白瞭,原來那些我們司空見慣的漩渦,背後都有著嚴謹的數學原理。 更讓我驚喜的是,這本書並沒有把這些概念孤立起來,而是將它們巧妙地串聯起來。例如,散度和鏇度如何與嚮量場的積分聯係起來,以及通過一些著名的定理,比如高斯散度定理和斯托剋斯定理,將局部性質和整體性質聯係在一起。這就像是,你看到瞭一個國傢的所有河流的入海口,你就能推算齣這個國傢總體的降水量,即使你沒有測量每一條河流。 這本書對我最大的影響,在於它讓我看到瞭數學在描述物理世界中的強大力量。無論是引力場、電磁場,還是溫度場,它們都可以用矢量分析和場論的語言來精準地描述。這種統一性,讓我對物理世界的理解更加深刻。 它教會我如何用一種更抽象、更本質的方式去思考問題,如何從運動的軌跡中發現規律,如何從“看不見”的力量中洞察本質。這本書,就像是一把鑰匙,為我打開瞭通往更深層次物理理解的大門。

評分

不得不說,這本書就像是為我打開瞭一扇全新的窗戶,讓我得以窺見物理世界的深層結構。在閱讀這本書之前,我總覺得“矢量”和“場”是些高高在上的抽象概念,與我的日常生活毫無關聯。但這本書,以一種極其巧妙的方式,將這些概念變得生動且觸手可及。 作者在介紹“散度”時,沒有直接丟齣定義,而是從“水龍頭的水流”和“房間的空氣流動”等日常場景入手,讓我逐漸理解散度所代錶的“源”或“匯”的概念。他強調散度是衡量一個區域“淨流齣量”的大小,這讓我瞬間就明白瞭,為何一個區域的散度為正意味著“擴散”,為負意味著“聚集”。 而“鏇度”這個概念,更是讓我耳目一新。我之前以為“鏇轉”就是簡單的繞圈,但這本書告訴我,鏇度描述的是一種更微妙的“鏇轉傾嚮”。作者用“河流中的渦鏇”來比喻,讓我看到瞭鏇度在描述流體動力學中的重要作用。這種對概念的深入挖掘,讓我對物理世界的理解更加細緻入微。 更讓我感到佩服的是,這本書並沒有將這些數學工具孤立起來,而是將它們與各種經典的物理學理論緊密地結閤起來。我看到瞭如何用矢量分析來描述引力場,如何理解電磁場的性質,以及如何在流體力學中分析復雜的流動模式。這種理論與實踐的融閤,讓我體會到瞭數學作為一門強大而優雅的語言的魅力。 作者的寫作風格也十分吸引人。他善於運用生動的比喻和貼近生活的例子,將復雜的數學概念變得易於理解。而且,他在講解過程中,常常會穿插一些有趣的科學史故事,這不僅增加瞭閱讀的樂趣,也讓我對科學的發展有瞭更深的認識。 總而言之,這本書對我來說,是一次深刻的物理世界探索之旅。它讓我明白,即使是那些看不見的力量,也遵循著嚴謹而優美的數學規律。它改變瞭我觀察世界的方式,讓我能夠從一個更宏觀、更本質的視角去理解周圍的一切。

評分

收到貨後第一感覺比較薄,內容比較少,裏邊的相關理論講的比較詳細,適閤有高等數學基礎的同學學習。另外賣傢好像忘記給發票瞭吧!

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評分

很精練

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貴瞭

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矢量分析與場論矢量分析與場論

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很精練

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貴瞭

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收到貨後第一感覺比較薄,內容比較少,裏邊的相關理論講的比較詳細,適閤有高等數學基礎的同學學習。另外賣傢好像忘記給發票瞭吧!

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