物质深处：粒子物理学的摄人之美 9787302417330 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 布鲁斯 A.舒姆Bruce A. Schu 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302417330

商品编码：29727870346

包装：平装

出版时间：2016-08-01

图书基本信息
图书名称	物质深处：粒子物理学的摄人之美	作者	布鲁斯 A.舒姆(Bruce A. Schumm) 潘
定价	55.00元	出版社	清华大学出版社
ISBN	9787302417330	出版日期	2016-08-01
字数		页码
版次	1	装帧	平装
开本	16开	商品重量	0.4Kg

内容简介

本书不是粒子物理学史，不是粒子物理学家的奇闻轶事，不是泛泛而论，而是从自然力—量子力学和狭义相对论—量子场论—八正法模式—李群表达—内不对称空间—规范理论—粒子物理学标准模型的一个比较完整、系统的概念性（几乎没有方程式）叙述，是关于粒子物理学普及性著作。

作者简介

本书作者是美国加州大学Santa Cruz分校物理学教授，粒子物理学家。

目录

1导言 2真正的主宰 自然力 电磁力 引力 强核力 弱核力 关于四种力的后几句话 3的觉醒 现代物理学革命 爱因斯坦的相对论 量子化： 下一次飞跃 波与粒子 波粒二象性1： 光粒子 波粒二象性2： 物质波 海森堡不确定性原理 量子力学通用方程： 薛定谔方程 4相对论与量子理论的联姻 相对论量子场论 力场 场的量子化 粒子交换： 对于力性质的新看法 再谈四种力 费恩曼图 顶点和小相互作用 相对论量子力学，反物质和自旋 活的真空 惊人的性 5自然模式 基本组成单元 夸克： 八正法 轻子： （不那么）轻的粒子 十一月革命 为何我们需要顶夸克 力的粒子 总结： 基本组成单元 粒子动物园 6数学模式 李群 抽象练习： 数学群 时钟数学 进入连续统： 李群R(2)和U(1) 加上下一维度： 李群R(3) 次序有关： 李代数 李群SU(2) 结语 7内里世界 内部对称性 诺特定理 李群和诺特定理 旋转和角动量 一个惊人的佯谬： 自旋的故事 进入内里： 同位旋的故事 再谈八正法 两点思考 8纯粹思维的物理学 规范理论 再谈相位 全局不变性 全局不变性的问题 局域不变性 不要紧的要紧： 规范原理 再谈量子电动力学 相位1： 李群和相位 相位2： 李群和规范原理 真正规范： 弱相互作用理论 一个成功的实验： 弱中性流 对易问题 进一步的赞美： 规范理论与重正化 量子色动力学 结语 9现代范式 隐对称，标准模型和希格斯玻色子 规范理论和力的强度 有质量的场量子： 困难的一面 屏蔽和有效质量 解的部分： 希格斯场 解的第二部分： 隐对称 标准模型 反射的宇宙 自旋和宇称 宇称违反和电弱力 碰撞的精度 后的思考 10进入未知 前面是什么 我们还在寻找什么 卷后语 附录指数符号 注释

编辑推荐

阅读本书，你将踏上一次有关当代粒子物理学发展历程的科学探险之旅。旅程将从四种自然力和量子力学的基本概念出发，进入量子场论和基本粒子的世界；你将游览八正模式、李群表达、内部对称空间、规范理论和粒子物理学标准模型，*后观看云雾笼罩的“上帝的粒子”和“大一统理论”。这样一次旅行难免有点吃力，但收获颇丰，不虚此行。对于粒子物理学这样一门深奥的学科，写一本好的普及性著作是一项高难度挑战。这类著作事实上很少见，本书是一次难能可贵和成功的尝试。特别是，它几乎完全是概念性叙述，而没有用到方程式。

文摘

序言

好的，这是一份关于一本不同书籍的详细图书简介： --- 书名：《星辰之歌：宇宙演化与未来图景》 作者：[此处可填写真实作者姓名] 出版社：[此处可填写真实出版社名称] ISBN：[此处可填写真实ISBN] 定价：[此处可填写真实定价] --- 内容提要 《星辰之歌：宇宙演化与未来图景》是一部宏大叙事与微观洞察相结合的科普力作，它带领读者踏上一场横跨百亿年的宇宙之旅。本书并非仅仅罗列天体物理学的知识点，而是以一种叙事性的笔触，深入探讨了宇宙从“无”到“有”，从混沌的早期暴胀到如今复杂星系结构的演变历程。全书结构严谨，逻辑清晰，旨在让非专业读者也能领略宇宙学的壮丽与深邃。 本书的核心脉络围绕着宇宙的四个主要阶段展开：起源与膨胀、结构的形成、恒星的生命与死亡，以及宇宙的终极命运。作者以精妙的语言，将复杂的物理概念——如暗物质、暗能量的本质与影响，引力波如何揭示宇宙的“涟漪”，以及宇宙微波背景辐射所承载的“创世之声”——转化为生动、易于理解的画面。 详细章节概述 第一部分：创世之初——宇宙的黎明 本部分聚焦于宇宙大爆炸理论及其后极短时间内的演化。 第一章：时空的诞生与暴胀的奇迹 本章详细阐释了现代宇宙学如何从爱因斯坦的广义相对论出发，推导出宇宙的膨胀模型。重点探讨了“暴胀理论”，解释了为什么我们观测到的宇宙是如此的均匀和平坦。作者结合最新的普朗克卫星数据，展示了宇宙早期留下的微小温度涨落，正是这些涨落，最终孕育了我们所见的一切结构。 第二章：基本粒子的熔炉 时间回到大爆炸后几秒钟到几分钟，物质和反物质的湮灭，夸克形成质子和中子，核合成的窗口。本章细致描绘了早期宇宙中核合成的过程，解释了宇宙中轻元素（氢、氦、锂）的丰度如何成为验证宇宙学模型的关键证据。 第三章：黑暗时代的低语 在核合成结束后到第一批恒星诞生之前，宇宙进入了漫长的“黑暗时代”。本章探讨了物质如何开始在引力的作用下聚集，以及宇宙微波背景辐射（CMB）的产生机制，将其描绘为宇宙婴儿时期的第一张快照。 第二部分：结构的崛起——星系的编年史 本部分讲述了宇宙如何从一团均匀的等离子体，演化成今天我们观测到的由星系、星系团构成的“宇宙网”。 第四章：暗物质的幽灵骨架 暗物质是现代宇宙学最大的谜团之一。本章系统梳理了支持暗物质存在的观测证据，从星系旋转曲线到引力透镜效应。作者深入剖析了当前主流的候选粒子模型（如WIMPs、轴子）及其探测的困境与希望，强调了暗物质在构建宇宙宏观结构中的决定性作用。 第五章：第一代恒星的诞生与熄灭 探讨宇宙中首批恒星（Population III Stars）的形成。这些巨型、短寿的恒星如何通过超新星爆发，将宇宙中第一批重元素播撒到太空中，为后续恒星和行星的形成奠定物质基础。 第六章：星系的形成与合并 本章将视角放大到星系尺度，解释了星系如何从小型的原星系团逐渐合并、成长为旋涡星系和椭圆星系。通过对哈勃深场图像的解读，展示了宇宙演化中的“星系吞噬”和“宇宙碰撞”的壮观场面。 第三部分：恒星的遗产与时空的涟漪 本部分关注天体的生命周期及其对时空本身的深刻影响。 第七章：超新星的交响曲与元素工厂 超越恒星内部的核聚变，本章重点介绍Ia型和II型超新星爆发的物理机制。阐述了这些极端事件如何将碳、氧、硅乃至铁等元素输送到宇宙空间，使生命所需的元素得以存在。 第八章：黑洞的引力之舞 从恒星级黑洞到超大质量黑洞（SMBH）的形成与演化。本章详细解释了如何通过X射线观测和事件视界望远镜（EHT）的成果来“看”见黑洞。特别关注了中心黑洞在星系演化中的反馈机制。 第九章：引力波的探测与时空几何 随着LIGO和Virgo的成功运行，引力波天文学开启了新纪元。本章深入浅出地解释了引力波的物理起源（如双中子星并合、黑洞合并），以及它们如何为我们提供了一个完全不同于电磁波的“聆听”宇宙的方式，验证了爱因斯坦理论在极端条件下的精确性。 第四部分：宇宙的终局——我们走向何方？ 最后一部分将目光投向遥远的未来，探讨宇宙的最终命运。 第十章：暗能量的谜团与加速膨胀 暗能量是当前宇宙学面临的第二个重大挑战。本章细致对比了“冷暗物质模型”（Lambda-CDM）中的宇宙学常数与更替模型，解释了宇宙加速膨胀的观测证据，并探讨了暗能量密度随时间变化的可能情景。 第十一章：可能的终局场景 基于对暗能量性质的不同假设，本章描绘了几种宏大的宇宙终极命运：大冻结（Heat Death）、大撕裂（Big Rip）、以及奇点重现（Big Crunch）。探讨了在这些情景下，恒星将熄灭、黑洞将蒸发、最终时空归于虚无的漫长过程。 第十二章：人类在宇宙中的位置 总结全书，从基础粒子到宏大结构，从创世之初到宇宙末日，本章回归到人文关怀的层面。它探讨了我们探索宇宙的内在驱动力，并展望了未来几代人可能在系外行星探测、系外生命搜寻和星际旅行方面取得的突破，强调了宇宙学对于理解“我们是谁，我们从哪里来”的终极意义。 本书特色 1. 叙事驱动的科学探索： 本书摒弃了枯燥的教科书模式，将复杂的物理学理论融入引人入胜的宇宙故事线中，增强了阅读的沉浸感和乐趣。 2. 前沿与经典的平衡： 内容涵盖了从哈勃定律、CMB到最新的引力波事件、EHT图像等前沿研究成果，确保了信息的时效性与准确性。 3. 丰富的视觉辅助： 书中穿插了大量高质量的艺术想象图、真实天文图像以及概念示意图，帮助读者直观理解抽象的宇宙现象。 4. 面向所有求知者： 尽管涉及深奥的物理概念，但作者在解释时始终保持了对公众读者的友好，通过类比和生动的比喻，让普通读者也能领略到宇宙的浩瀚与精妙。 《星辰之歌》不仅仅是一本书，它是一扇通往宇宙深处的观察窗，邀请每一位对未知充满好奇的心灵，一同探索我们共同的起源与终点。

评分☆☆☆☆☆

评价四： 这本书的深度和广度都令人印象深刻，它不仅仅是一本科普读物，更是一次对宇宙奥秘的深度挖掘。作者的笔触细腻而富有洞察力，他能够抓住粒子物理学最核心的几个问题，并用清晰的逻辑和丰富的细节进行阐释。我尤其对书中关于“虚粒子”的解释感到着迷，这些短暂存在、又瞬间消失的粒子，却在维持着物质世界的稳定中扮演着至关重要的角色，这种“看不见的手”般的运作方式，让我对宇宙的精妙运作产生了深深的敬畏。书中还深入探讨了粒子物理学与宇宙学之间的联系，例如大爆炸理论是如何解释早期宇宙的粒子形成，以及宇宙的演化又如何影响着粒子的行为。这种跨领域的融合，展现了科学研究的整体性和 interconnectedness。作者在讨论量子场论时，虽然涉及了一些技术性的内容，但他总是能够巧妙地用类比和图示来帮助读者理解，让我这个非专业人士也能够大致领会其中的精髓。这本书让我意识到，我们对宇宙的认知仍然只是冰山一角，还有太多的未知等待我们去探索，而粒子物理学正是通往这些未知的一把钥匙。

评分☆☆☆☆☆

评价五： 如果让我用一个词来形容这本书，那一定是“惊艳”。作者以一种近乎艺术家的视角，去描绘了物质最深层的构成。他笔下的粒子世界，充满了活力、秩序和令人着迷的美感。我一直以为粒子物理学是非常枯燥的，但这本书让我看到了它截然不同的一面。从电磁力的传播，到强核力的束缚，再到弱核力的衰变，每一个相互作用都被描绘得生动形象，仿佛是一场场宏大的宇宙芭蕾。书中对“基本对称性”的探讨，更是让我认识到，宇宙的运行原理可能蕴含着某种深刻的数学之美，这种美，超越了语言和文化的界限。我特别喜欢作者在描述物理学前沿研究时所流露出的那种谦逊和探索精神，他让我们看到，科学并非终点，而是一个永无止境的旅程。这本书让我不再仅仅满足于宏观世界的观察，而是开始思考，在我们熟悉的现实之下，究竟隐藏着怎样一个奇妙而深刻的微观宇宙。它激励着我，去更加深入地去理解这个世界，去探索那些隐藏在物质深处的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

评价三： 这是一本真正能“点燃”你对科学热情的好书。我曾经认为粒子物理学是遥不可及的，是属于少数天才的领域。但这本书完全颠覆了我的看法。作者以一种极其平易近人的方式，将那些看似遥不可及的概念，如量子纠缠、费曼图、夸克禁闭等，讲解得清晰透彻，甚至充满了趣味性。他并没有简单地罗列知识点，而是通过一系列精心设计的思考实验和类比，引导读者主动去理解和探索。我特别欣赏他对物理学发展历史的梳理，从牛顿力学到相对论，再到量子力学，再到今天的粒子物理学，这条清晰的脉络让我看到了科学进步的艰辛与辉煌。书中对某些物理学家的生平轶事和他们的思想碰撞的描绘，也为这些伟大的科学发现增添了更多的人文色彩。我甚至能够感受到他们在面对困难时的沮丧，以及在取得突破时的喜悦。这本书让我明白，科学并非一成不变的教条，而是一个不断探索、修正、进步的过程。它鼓励我们保持好奇心，勇于质疑，敢于挑战权威。阅读这本书的过程，就像是与一群最聪明、最有创造力的人进行了一次深入的对话，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

评价一： 这本书的封面设计就吸引了我，深邃的蓝色背景，点缀着微小的光点，仿佛宇宙中最古老的奥秘在向我招手。当我翻开第一页，就被作者流畅而富有诗意的语言深深吸引。他没有直接抛出枯燥的公式和艰深的术语，而是像一位经验丰富的向导，循序渐进地带领我走进一个前所未有的微观世界。那些我们习以为常的物质，原来是由如此奇妙的粒子构成，它们遵循着一套与宏观世界截然不同的游戏规则。从夸克的奇思妙想，到希格斯玻色子的“质量之源”，再到弦理论的优雅猜想，每一个概念都被作者用生动形象的比喻和贴切的类比解读得淋漓尽致。我仿佛看到一个个小小的“乐高积木”在不停地组合、分裂、碰撞，释放出惊人的能量，构成了我们所知的一切。书中对实验的描述也十分精彩，那些耗资巨大的加速器，那些精密的探测器，无不体现着人类探索未知的好奇心和智慧。我尤其喜欢作者在描绘物理学家们工作状态时所流露出的那种激情与执着，他们如同追逐星辰大海的勇士，在理论的海洋中搏击，在数据的迷宫里探索，只为揭开宇宙最深层的秘密。这本书让我重新审视了这个世界，原来我们脚下的这片土地，头顶的这片星空，都是由如此不可思议的微粒编织而成。

评分☆☆☆☆☆

评价二： 这本书简直是一场智力探险的邀约！我一直对物理学充满好奇，但又常常被那些晦涩的公式和抽象的概念吓退。然而，这本书却以一种令人惊喜的方式，将高深的粒子物理学变得触手可及，甚至引人入胜。作者的叙述风格非常独特，他善于将复杂的理论融入到引人入胜的故事之中，让我仿佛置身于一个充满未知与挑战的实验室。我特别喜欢他对“标准模型”的阐释，那些基本粒子，如电子、中微子、光子等等，在他笔下不再是冷冰冰的定义，而是拥有鲜明个性和独特“脾气”的小家伙们。他甚至还调侃了它们的“家族关系”，比如夸克为什么总是成双成对，而它们的“味道”又是如何命名的。书中对“对称性”的讨论也让我眼前一亮，原来宇宙的许多规律都源于一种深刻的美学追求，这种思考方式让我耳目一新。更让我惊叹的是，作者并没有回避那些尚待解决的谜题，比如暗物质和暗能量的真相，以及引力子是否真的存在。他以一种开放的态度，展现了科学研究的魅力，正是这些未解之谜，激励着一代又一代的科学家不断前行。读完这本书，我感觉自己仿佛开启了一个全新的认知维度，对宇宙的理解又深了一层。