第一推動叢書 物理係列：時間、空間和萬物 [Time,Space and Things] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] B.K.裏德雷 著

圖書標籤:

• 物理學
• 時間
• 空間
• 宇宙學
• 相對論
• 量子力學
• 科學普及
• 科普讀物
• 第一推動叢書
• 理論物理

齣版社： 湖南科學技術齣版社

ISBN：9787535795083

版次：1

商品編碼：12318574

包裝：平裝

叢書名： 第一推動·物理係列

外文名稱：Time,Space and Things

開本：32開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

正文語種：中文

産品特色

編輯推薦

　　《時間、空間和萬物》幾乎囊括瞭物理世界裏的所有大問題，從時間和空間到狹義相對論，從質量到廣義相對論，從概率到量子論，作者用幾點筆墨，白描寫意手法，讓一個個物理學概念像小說角色那樣自然齣現，活脫脫地呈現在讀者眼前。《時間、空間和萬物》是物理係列其中之一，作者引用瞭許多古典文學作品的片斷，那些句子還原物理學的藝術本色，增添讀者閱讀的樂趣。不管是希望成為通纔的人文學科的大學生，還是發願走進物理學的高中生，或者是各級物理老師，它都是很好的讀物。
　　2018年新版的全新設計瞭版式、封麵，提升瞭閱讀體驗，讓讀科普不再艱難。隨書附贈價值39.6元由汪潔、吳京平聯袂解讀的《經典科普解讀課》6摺券。

內容簡介

　　 物理學有好多奇妙而令人疑惑的思想，可惜它們都被銷在小盒子裏，隻有極少數的人拿著鑰匙。在《時間、空間和萬物》中，作者用簡單的、沒有數學的語言告訴我們，關於宇宙的基本結構，物理學會說些什麼。他講瞭現代物理學的所有基本概念，如基本粒子、黑洞、引力、量子論、時間、質量、相對論和能量；還包括一些近年湧現的概念，如弦、虛時間和混沌。他清晰而睿的描述，將一般讀者引嚮激動人心的世界，也為科學傢們展望瞭科學的未來。

作者簡介

　　 B．K．裏德雷（B.K.Ridley），英國Essex大學物理學教授，皇傢學會會員。
　　

目錄

第1章 萬物
從簡單說起
理想化
原子
波
第2章 奇事
電磁波
電子和原子
粒子和波
作用量子
泡利原理與基本粒子
誇剋
相互作用
弦
從粒子到黑洞
第3章 空間
絕對的空間和時間
空間和維
空間的幾何
空間的尺度
第4章 時間
時間的測量
時間尺度
時間的選擇
時間箭頭
時間是虛的嗎
第5章運動
速度測量與時間同步
光速與時間
相對論
加速運動
第6章能量
引力質量
慣性質量
動量和動能
能量守恒
E=mc2
大數巧閤
第7章自由
不確定性原理
量子的自由
量子場
相互作用
對稱性
第8章質量
慣性的電磁起源
等效原理
慣性的相對論起源
第9章機會
簡單和復雜
概率
大數
熱量和溫度
熵
混沌
第10章大白鯊
第11章奧妙
尾聲自然力的交易
附錄1基本物理常數
附錄2大小數錶示法
索引
譯後記

精彩書摘

　　第1章 萬物
　　詩人的眼睛那神奇狂放的一轉，
　　從天上看到地下，從地下轉迴天上；
　　幻想生成的
　　未知的事物，在詩人的筆底
　　顯齣瞭模樣，空空如也的它們
　　也獲得瞭名字和地方。
　　——莎士比亞：仲夏夜之夢第五幕第一場雅典公爵忒修斯的話。他說，“瘋子、情人和詩人都是幻想的産兒……詩人的眼睛……”譯文參考瞭硃生豪先生的譯本（人民文學齣版社，1978）。
　　從簡單說起
　　物理學講的是宇宙間的簡單事物。它把復雜的生命和活體留給生物學，也求之不得地將原子間數不清的相互作用方式留給化學去探索。活細胞當然復雜得不能再復雜瞭，而一樣復雜的還有麯麵——隨便哪種麯麵。生物物理或化學物理偶爾會遇到這些問題，但總的說來，它們是很難對付的。細胞和麯麵都不是什麼簡單的東西。
　　可以說，簡單的東西根本就不存在。皇後敢嚮愛麗絲吹噓，她在早餐前能想齣6樣不可能的東西，但是她卻很難想象6樣簡單的東西。請看第2章標題下引的那段話。讓我們來看一個普通的例子，如一塊石頭，一塊能拿得起也放得下的石頭，還有什麼能比它更簡單的東西嗎？我們看得見、摸得著、拿得起的東西，都是我們身邊的一些實實在在的東西。重要的是要認識它們是怎麼運動的——而石頭是最簡單的子彈。石器時代的軍隊大概會積極開展某些關於石頭彈道麯綫的研究，但是物理學傢們幾乎不會去碰它，除非重金懸賞。石頭太復雜瞭，錶麵一點兒也不規則。想想看，空氣從它粗糙的錶麵流過，該有多復雜，多混亂。所以，也不可能從石頭的特殊現象中找齣所有子彈普遍存在的東西。
　　於是，有人把石頭切割成整齊規則的形狀——像那5個規則的物體。像四麵體或立方體形狀的物體，似乎更容易把握，因為它們是高度對稱的。我們隻需要考慮5種規則形狀，這該是多圖1.15種規則的固體。每一固體的麵數都寫在括號裏。
　　簡單呀！有興趣的讀者可以試著證明，在三維空間裏的確隻能存在那5種規則的多麵體。（證明隻需要用點（v）綫（e）麵（f）關係的歐拉（Euler）定理：v+f-e=2，當然還得靠一點數學機智。）想當然地看，這些形狀的物體在專門研究簡單事物的科學裏一定占據著特彆重要的地位，但事實並非如此。隻有在極少的情況下，規則體的概念纔可愛，纔有用。開普勒（ Kepler）曾以此為基礎艱難地構造太陽係的理論。開普勒在1596年齣版的第一本書《宇宙的秘密》（Mysterium Cosmograhicum）中說，宇宙是以柏拉圖的這5個規則固體的模式構成的。在他看來，數學的協調是宇宙的基礎。在結晶學中，立方體的對稱性起著特彆重要的作用。然而，不論哪種規則形狀的物體，在物理學中都沒有意義。原因是，規則的固體也有棱角，它們的規則性是相對的。從不同角度看，它們並不相同，有的方嚮比彆的方嚮“更特殊”。
　　把那些棱角磨掉，我們就得到一個颱球。物理學傢那麼喜歡颱球，天知道！在物理學中，颱球是許多事物的原型，從這一點說，我們常說的沒有重量的弦也不如它重要。颱球從各方麵看都是一樣的；我們可以將它握在手中，也可以拋嚮天空，還可以讓它擺，讓它滾，一切力學定律都可以拿它來考察。石器時代的自然哲學傢們一定樂意拿錢來買我們關於球狀石頭的研究成果。颱球雖然誘人，卻也不夠簡單。它的缺陷是那張包在外頭的麯麵。我們在開頭講過，麯麵不是簡單的東西。然而，一個物體要與周圍區彆開來，總會裹張皮的。既然這樣，我們來想象一樣無限堅硬、完全光滑、絕對沒有結構的東西，讓麯麵理想地消失。然後，我們用一種無比堅硬的理想彈性材料來做一個絕對均勻的颱球。我們將那材料叫“烏托子”（ utopium）。這個名字當然是從utopiu（烏托邦）衍生來的； ium是代錶元素的詞尾。現在，我們有瞭第一樣簡單的物理學事物——用烏托子造的颱球。
　　……

引言 宇宙，一個充滿奧秘的宏大舞颱。自古以來，人類便對它的起源、構成以及運行規律充滿瞭好奇與探索的渴望。從仰望星辰到深入微觀，我們試圖理解支配一切的力量，解答那些縈繞心頭的問題：時間究竟是什麼？空間又是否是無限的？萬物之間，又隱藏著怎樣的聯係？ 第一推動叢書 物理係列：時間、空間和萬物 並非一本詳盡解答所有宇宙之謎的百科全書，也非一本晦澀難懂的物理學教科書。相反，它是一扇通往現代物理學前沿的窗口，以一種引人入勝、易於理解的方式，帶領讀者踏上一段關於時間、空間以及構成我們宇宙基本要素的探索之旅。本書旨在激發讀者的好奇心，培養批判性思維，並為理解當今物理學最深刻的理論提供一個堅實的基礎。 第一部分：時間的維度 時間，是我們日常生活中最熟悉的，卻也是最難以捉摸的概念。我們感知它的流逝，用它來衡量事件的先後順序，但它究竟是什麼？它是否真的如河流般隻能單嚮奔流？ 本書將深入探討我們對時間的認知是如何隨著科學的發展而演變的。從牛頓的絕對時間觀，即時間獨立於任何外部事件獨立存在、均勻流逝的觀念，到愛因斯坦的相對論所帶來的革命性改變，時間不再是絕對的，而是與觀察者的運動狀態以及引力場密切相關的。我們將一同審視狹義相對論如何揭示時間膨脹的現象，即運動速度越快的物體，其時間流逝得越慢；以及廣義相對論如何將時間與空間融閤成時空，並描述引力如何扭麯時空，進而影響時間的流速。 本書還將觸及時間箭頭的概念。為什麼我們總是經曆著從過去流嚮未來的過程，而從未反嚮？我們將探討熱力學第二定律在其中扮演的角色，以及它與宇宙的膨脹和熵的增加之間的深刻聯係。讀者將有機會瞭解關於時間旅行的理論設想，以及其中所麵臨的悖論和挑戰。從黑洞視界綫上的時間奇點，到宇宙大爆炸的起點，時間的概念在這些極端環境中會呈現齣怎樣令人著迷的特性，都將是本書探討的內容。 第二部分：空間的奧秘 空間，是我們存在於其中的廣闊舞颱，我們用它來定位物體、測量距離。但空間是否僅僅是空無一物的容器？它是否具有形狀和結構？它是否是無限的，還是有限的？ 本書將帶領讀者一同審視空間概念的演變。從早期幾何學對歐幾裏得空間（我們日常感知到的三維、平直空間）的精確描述，到非歐幾裏得幾何的齣現，它挑戰瞭“平行綫永不相交”的公理，開啓瞭對彎麯空間的想象。愛因斯坦的廣義相對論再次將我們帶入一個全新的空間視角：空間並非靜止不變，而是可以被物質和能量所彎麯和扭麯。我們將理解引力是如何被描述為時空幾何的彎麯，而我們所感受到的“力”其實是物體沿著彎麯時空的“最短路徑”運動的錶現。 本書將探討關於宇宙空間形狀的各種可能性。它是平直的，就像一張無限延伸的紙？還是封閉的，就像一個球體的錶麵，盡管你可以一直嚮前走，但最終會迴到起點？抑或是某種更復雜的結構？我們將瞭解天文學傢如何通過觀測宇宙微波背景輻射以及遙遠星係的分布來嘗試迴答這些問題。 此外，本書還會涉及一些關於空間更深層次的探討，例如量子力學中的真空漲落是否意味著空間並非完全“空無一物”，以及弦理論等前沿理論對空間的維度設想。空間，從一個簡單的背景舞颱，轉變為一個動態的、參與宇宙演化的活躍實體，其奧秘遠超我們的直覺。 第三部分：萬物之源與構成 構成我們所見所感的一切，從最微小的粒子到最宏大的星係，它們的本質是什麼？它們遵循怎樣的規律？ 本書將循序漸進地介紹構成物質世界的基石——粒子物理學。我們將從熟悉的原子模型開始，逐步深入到構成原子的基本粒子，如質子、中子和電子。然後，我們將進一步探索這些粒子的構成成分，如誇剋和輕子，並介紹它們之間傳遞相互作用的媒介粒子，如光子、膠子和W、Z玻色子。 本書將介紹粒子物理學的“標準模型”，這是目前為止描述基本粒子及其相互作用的最成功的理論之一。我們將瞭解強力、弱力、電磁力以及引力這四種基本力在宇宙中的作用。標準模型為何如此強大，又為何仍然存在著尚未解決的問題，例如引力在量子層麵的描述，以及暗物質和暗能量的本質，都將是本書探討的焦點。 除瞭基本粒子，本書還將觸及構成宇宙更宏觀的結構，如恒星、星係、星係團，以及宇宙的大尺度結構。我們將瞭解恒星的誕生、演化和死亡，以及星係形成的動力學過程。宇宙的膨脹，以及暗能量在其中起到的關鍵作用，將是本書深入探討的主題。 結論 《第一推動叢書 物理係列：時間、空間和萬物》旨在為讀者打開一扇理解我們所處宇宙的大門。它不是一個終點，而是一個起點，鼓勵讀者帶著開放的心態去探索，去提問，去思考。通過對時間、空間以及構成萬物的基本要素的深入淺齣的介紹，本書希望激發讀者對科學的興趣，培養一種對宇宙運行規律的敬畏之情，並為未來更深層次的探索奠定基礎。 這本書的價值在於，它將抽象的物理學概念與我們日常的直覺和經驗相結閤，用清晰的語言和生動的例子，將那些看似遙不可及的科學理論變得觸手可及。它引導讀者認識到，我們對宇宙的理解是一個持續演進的過程，每一個新的發現都可能顛覆我們固有的認知，並開啓新的探索方嚮。 閱讀本書，你將不僅僅是獲取知識，更是一種思維方式的啓迪。你將學會如何從不同的角度審視現實，如何用科學的工具去分析和理解現象，以及如何保持一份對未知的好奇和探索的勇氣。這趟旅程，將帶領你穿越時空的界限，洞悉物質的本質，最終讓你對我們所棲居的這個宏偉宇宙，産生更深刻、更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計得極其精妙，它不像傳統的教科書那樣僵硬刻闆，更像是一場精心編排的思想交響樂。開篇從日常的直覺齣發，巧妙地將我們拉入相對論的奇特世界，然後層層遞進，引入瞭更深奧的場和粒子概念。最讓我印象深刻的是作者處理“觀察者效應”的方式——他沒有采取那種故作高深的姿態，而是通過一係列生動的類比和曆史上的思想交鋒，將抽象的物理學原理生活化。我尤其欣賞其中關於“信息”與“熵”關係的探討，這部分內容極具洞察力，讓我對宇宙的演化有瞭更具動態和過程性的理解，而不是僅僅停留在靜態的公式推演上。讀完它，我感覺自己的思維模式仿佛被重塑瞭，看世界的方式也變得更加多維和辯證。它成功地架起瞭一座橋梁，連接瞭基礎物理的深邃和普通讀者對世界的好奇心，讀起來酣暢淋灕，充滿瞭智識上的愉悅感。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我有些擔心，麵對這樣宏大的主題，內容會不會過於晦澀難懂，變成一本隻有專業人士纔能啃下來的“硬骨頭”。然而，作者的文筆卻齣乎我的意料地流暢且富於引導性。他仿佛一位高明的導師，總能在你快要迷失方嚮時，用一句精闢的總結或一個恰當的例子將你拉迴正軌。我特彆喜歡書中對曆史脈絡的梳理，它不是簡單的時間綫羅列，而是將不同時代物理學傢們的睏惑、爭論和最終的突破描繪得栩栩如生。通過這些故事，我們不僅學到瞭知識，更理解瞭科學是如何在懷疑與探索中前進的。閱讀過程是一種享受，我仿佛能聽到牛頓、愛因斯坦乃至更現代的物理學傢們在思想的殿堂中激辯。這本書的價值遠超知識傳授本身，它激發瞭一種對未知世界永不滿足的探索欲，讓科學探索變成瞭一場激動人心的冒險。

評分☆☆☆☆☆

這是一本需要被細細品味的“思想佳釀”。它不像那些追求速度和效率的讀物，它鼓勵你慢下來，去感受概念之間的張力與和諧。我尤其欣賞作者在描述那些跨越瞭百年甚至更久遠的時間鴻溝的理論時所展現齣的那種謙遜與敬畏之心。他沒有把科學描述成一套完備無缺的真理係統，而是不斷強調其自身的局限性與不斷被超越的可能性。這種開放的視角，讓閱讀體驗變得非常輕鬆愉快，沒有那種“我必須掌握所有細節”的焦慮感。相反，它更像是一次邀請，邀請你加入到人類對宇宙終極奧秘的探索行列中。對於任何一個對“萬物之理”抱有真誠好奇心的人來說，這本書都是一份極佳的禮物，它不僅提供瞭知識的地圖，更點燃瞭對未知旅程的熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的震撼，更多地體現在它對“確定性”的挑戰上。在日常生活中，我們對時間流逝的感知是綫性的、絕對的，但作者通過嚴謹的論證，逐步瓦解瞭這種樸素的直覺，展現瞭一個充滿相對性和不確定性的微觀及宏觀世界。書中對量子糾纏和多世界詮釋的論述，盡管是站在一個科普的高度，卻依然保持瞭應有的思辨深度，促使我反復思考：我們所感知的“現實”，究竟是何種形態的存在？這種哲學層麵的衝擊力是巨大的。文字的運用上，作者極少使用花哨的辭藻，而是用精確、有力的句子構建起邏輯的骨架，使得即使是最復雜的概念，也能在清晰的框架下被逐步消化。它不是那種讀完就忘的書，書中的某些論斷會像錨點一樣，紮根在你的思維深處，時不時地讓你重新審視自己對宇宙的基本假設。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，一股撲麵而來的思辨氣息立刻將我吸引住瞭。作者似乎並不滿足於簡單的概念梳理，而是深入到哲學的肌理之中，去探討那些我們習以為常卻又深不可測的“時間”與“空間”的本質。閱讀的過程，就像是跟著一位經驗豐富卻又充滿好奇心的嚮導，穿越一片片概念的迷霧。書中對現代物理學前沿理論的闡述，雖然偶爾需要我停下來仔細咀嚼，但一旦理解，那種豁然開朗的感覺是無與倫比的。特彆是當涉及到量子場論和宇宙學模型的部分，作者的敘述展現齣一種罕見的平衡感——既保持瞭科學的嚴謹性，又不失文學的韻味。我感覺自己不再僅僅是一個知識的接收者，更像是一個參與者，在與作者共同構建著對這個宏大宇宙的理解框架。那些關於維度、因果律的探討，讓人不禁反思自身存在的意義和我們在物理實在中所處的位置。這本書不是快餐式的科普讀物，它要求讀者投入時間、耐心和思考，而它給予的迴報，則是一次智力上的深度洗禮，讓人對“實在”的理解提升到瞭一個全新的維度。

評分☆☆☆☆☆

第一推動叢書 物理係列：時間、空間和萬物

評分☆☆☆☆☆

薄薄的一小本書，印刷清晰，紙質不錯。就是字體是黑體字，要是宋體字就完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

不錯的書籍，以後能用到，保護的挺嚴實！書籍多次購買瞭！隻是快遞到小區門口，走太遠取挺纍的！

評分☆☆☆☆☆

C羅，處在人神之間的怪物！

評分☆☆☆☆☆

品相完好，配送迅速，下次還來，乾死二當！

評分☆☆☆☆☆

給朋友買的，很佩服能看這麼多書，打算以後給孩子買一套。

評分☆☆☆☆☆

給朋友買的，很佩服能看這麼多書，打算以後給孩子買一套。

評分☆☆☆☆☆

東西不錯，速度也很快，物有所值，買圖書隻在京東。東西不錯，速度也很快，物有所值，買圖書隻在京東。東西不錯，速度也很快，物有所值，買圖書隻在京東。東西不錯，速度也很快，物有所值，買圖書隻在京東。

評分☆☆☆☆☆

好書，這一係列非常值得看