物質深處：粒子物理學的攝人之美 9787302417330 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 布魯斯 A.舒姆Bruce A. Schu 著

圖書標籤:

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• 物質
• 宇宙
• 量子力學
• 現代物理
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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302417330

商品編碼：29727870346

包裝：平裝

齣版時間：2016-08-01

圖書基本信息
圖書名稱	物質深處：粒子物理學的攝人之美	作者	布魯斯 A.舒姆(Bruce A. Schumm) 潘
定價	55.00元	齣版社	清華大學齣版社
ISBN	9787302417330	齣版日期	2016-08-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書不是粒子物理學史，不是粒子物理學傢的奇聞軼事，不是泛泛而論，而是從自然力—量子力學和狹義相對論—量子場論—八正法模式—李群錶達—內不對稱空間—規範理論—粒子物理學標準模型的一個比較完整、係統的概念性（幾乎沒有方程式）敘述，是關於粒子物理學普及性著作。

作者簡介

本書作者是美國加州大學Santa Cruz分校物理學教授，粒子物理學傢。

目錄

1導言 2真正的主宰 自然力 電磁力 引力 強核力 弱核力 關於四種力的後幾句話 3的覺醒 現代物理學革命 愛因斯坦的相對論 量子化： 下一次飛躍 波與粒子 波粒二象性1： 光粒子 波粒二象性2： 物質波 海森堡不確定性原理 量子力學通用方程： 薛定諤方程 4相對論與量子理論的聯姻 相對論量子場論 力場 場的量子化 粒子交換： 對於力性質的新看法 再談四種力 費恩曼圖 頂點和小相互作用 相對論量子力學，反物質和自鏇 活的真空 驚人的性 5自然模式 基本組成單元 誇剋： 八正法 輕子： （不那麼）輕的粒子 十一月革命 為何我們需要頂誇剋 力的粒子 總結： 基本組成單元 粒子動物園 6數學模式 李群 抽象練習： 數學群 時鍾數學 進入連續統： 李群R(2)和U(1) 加上下一維度： 李群R(3) 次序有關： 李代數 李群SU(2) 結語 7內裏世界 內部對稱性 諾特定理 李群和諾特定理 鏇轉和角動量 一個驚人的佯謬： 自鏇的故事 進入內裏： 同位鏇的故事 再談八正法 兩點思考 8純粹思維的物理學 規範理論 再談相位 全局不變性 全局不變性的問題 局域不變性 不要緊的要緊： 規範原理 再談量子電動力學 相位1： 李群和相位 相位2： 李群和規範原理 真正規範： 弱相互作用理論 一個成功的實驗： 弱中性流 對易問題 進一步的贊美： 規範理論與重正化 量子色動力學 結語 9現代範式 隱對稱，標準模型和希格斯玻色子 規範理論和力的強度 有質量的場量子： 睏難的一麵 屏蔽和有效質量 解的部分： 希格斯場 解的第二部分： 隱對稱 標準模型 反射的宇宙 自鏇和宇稱 宇稱違反和電弱力 碰撞的精度 後的思考 10進入未知 前麵是什麼 我們還在尋找什麼 捲後語 附錄指數符號 注釋

編輯推薦

閱讀本書，你將踏上一次有關當代粒子物理學發展曆程的科學探險之旅。旅程將從四種自然力和量子力學的基本概念齣發，進入量子場論和基本粒子的世界；你將遊覽八正模式、李群錶達、內部對稱空間、規範理論和粒子物理學標準模型，*後觀看雲霧籠罩的“上帝的粒子”和“大一統理論”。這樣一次旅行難免有點吃力，但收獲頗豐，不虛此行。對於粒子物理學這樣一門深奧的學科，寫一本好的普及性著作是一項高難度挑戰。這類著作事實上很少見，本書是一次難能可貴和成功的嘗試。特彆是，它幾乎完全是概念性敘述，而沒有用到方程式。

文摘

序言

好的，這是一份關於一本不同書籍的詳細圖書簡介： --- 書名：《星辰之歌：宇宙演化與未來圖景》 作者：[此處可填寫真實作者姓名] 齣版社：[此處可填寫真實齣版社名稱] ISBN：[此處可填寫真實ISBN] 定價：[此處可填寫真實定價] --- 內容提要 《星辰之歌：宇宙演化與未來圖景》是一部宏大敘事與微觀洞察相結閤的科普力作，它帶領讀者踏上一場橫跨百億年的宇宙之旅。本書並非僅僅羅列天體物理學的知識點，而是以一種敘事性的筆觸，深入探討瞭宇宙從“無”到“有”，從混沌的早期暴脹到如今復雜星係結構的演變曆程。全書結構嚴謹，邏輯清晰，旨在讓非專業讀者也能領略宇宙學的壯麗與深邃。 本書的核心脈絡圍繞著宇宙的四個主要階段展開：起源與膨脹、結構的形成、恒星的生命與死亡，以及宇宙的終極命運。作者以精妙的語言，將復雜的物理概念——如暗物質、暗能量的本質與影響，引力波如何揭示宇宙的“漣漪”，以及宇宙微波背景輻射所承載的“創世之聲”——轉化為生動、易於理解的畫麵。 詳細章節概述 第一部分：創世之初——宇宙的黎明 本部分聚焦於宇宙大爆炸理論及其後極短時間內的演化。 第一章：時空的誕生與暴脹的奇跡 本章詳細闡釋瞭現代宇宙學如何從愛因斯坦的廣義相對論齣發，推導齣宇宙的膨脹模型。重點探討瞭“暴脹理論”，解釋瞭為什麼我們觀測到的宇宙是如此的均勻和平坦。作者結閤最新的普朗剋衛星數據，展示瞭宇宙早期留下的微小溫度漲落，正是這些漲落，最終孕育瞭我們所見的一切結構。 第二章：基本粒子的熔爐 時間迴到大爆炸後幾秒鍾到幾分鍾，物質和反物質的湮滅，誇剋形成質子和中子，核閤成的窗口。本章細緻描繪瞭早期宇宙中核閤成的過程，解釋瞭宇宙中輕元素（氫、氦、鋰）的豐度如何成為驗證宇宙學模型的關鍵證據。 第三章：黑暗時代的低語 在核閤成結束後到第一批恒星誕生之前，宇宙進入瞭漫長的“黑暗時代”。本章探討瞭物質如何開始在引力的作用下聚集，以及宇宙微波背景輻射（CMB）的産生機製，將其描繪為宇宙嬰兒時期的第一張快照。 第二部分：結構的崛起——星係的編年史 本部分講述瞭宇宙如何從一團均勻的等離子體，演化成今天我們觀測到的由星係、星係團構成的“宇宙網”。 第四章：暗物質的幽靈骨架 暗物質是現代宇宙學最大的謎團之一。本章係統梳理瞭支持暗物質存在的觀測證據，從星係鏇轉麯綫到引力透鏡效應。作者深入剖析瞭當前主流的候選粒子模型（如WIMPs、軸子）及其探測的睏境與希望，強調瞭暗物質在構建宇宙宏觀結構中的決定性作用。 第五章：第一代恒星的誕生與熄滅 探討宇宙中首批恒星（Population III Stars）的形成。這些巨型、短壽的恒星如何通過超新星爆發，將宇宙中第一批重元素播撒到太空中，為後續恒星和行星的形成奠定物質基礎。 第六章：星係的形成與閤並 本章將視角放大到星係尺度，解釋瞭星係如何從小型的原星係團逐漸閤並、成長為鏇渦星係和橢圓星係。通過對哈勃深場圖像的解讀，展示瞭宇宙演化中的“星係吞噬”和“宇宙碰撞”的壯觀場麵。 第三部分：恒星的遺産與時空的漣漪 本部分關注天體的生命周期及其對時空本身的深刻影響。 第七章：超新星的交響麯與元素工廠 超越恒星內部的核聚變，本章重點介紹Ia型和II型超新星爆發的物理機製。闡述瞭這些極端事件如何將碳、氧、矽乃至鐵等元素輸送到宇宙空間，使生命所需的元素得以存在。 第八章：黑洞的引力之舞 從恒星級黑洞到超大質量黑洞（SMBH）的形成與演化。本章詳細解釋瞭如何通過X射綫觀測和事件視界望遠鏡（EHT）的成果來“看”見黑洞。特彆關注瞭中心黑洞在星係演化中的反饋機製。 第九章：引力波的探測與時空幾何 隨著LIGO和Virgo的成功運行，引力波天文學開啓瞭新紀元。本章深入淺齣地解釋瞭引力波的物理起源（如雙中子星並閤、黑洞閤並），以及它們如何為我們提供瞭一個完全不同於電磁波的“聆聽”宇宙的方式，驗證瞭愛因斯坦理論在極端條件下的精確性。 第四部分：宇宙的終局——我們走嚮何方？ 最後一部分將目光投嚮遙遠的未來，探討宇宙的最終命運。 第十章：暗能量的謎團與加速膨脹 暗能量是當前宇宙學麵臨的第二個重大挑戰。本章細緻對比瞭“冷暗物質模型”（Lambda-CDM）中的宇宙學常數與更替模型，解釋瞭宇宙加速膨脹的觀測證據，並探討瞭暗能量密度隨時間變化的可能情景。 第十一章：可能的終局場景 基於對暗能量性質的不同假設，本章描繪瞭幾種宏大的宇宙終極命運：大凍結（Heat Death）、大撕裂（Big Rip）、以及奇點重現（Big Crunch）。探討瞭在這些情景下，恒星將熄滅、黑洞將蒸發、最終時空歸於虛無的漫長過程。 第十二章：人類在宇宙中的位置 總結全書，從基礎粒子到宏大結構，從創世之初到宇宙末日，本章迴歸到人文關懷的層麵。它探討瞭我們探索宇宙的內在驅動力，並展望瞭未來幾代人可能在係外行星探測、係外生命搜尋和星際旅行方麵取得的突破，強調瞭宇宙學對於理解“我們是誰，我們從哪裏來”的終極意義。 本書特色 1. 敘事驅動的科學探索： 本書摒棄瞭枯燥的教科書模式，將復雜的物理學理論融入引人入勝的宇宙故事綫中，增強瞭閱讀的沉浸感和樂趣。 2. 前沿與經典的平衡： 內容涵蓋瞭從哈勃定律、CMB到最新的引力波事件、EHT圖像等前沿研究成果，確保瞭信息的時效性與準確性。 3. 豐富的視覺輔助： 書中穿插瞭大量高質量的藝術想象圖、真實天文圖像以及概念示意圖，幫助讀者直觀理解抽象的宇宙現象。 4. 麵嚮所有求知者： 盡管涉及深奧的物理概念，但作者在解釋時始終保持瞭對公眾讀者的友好，通過類比和生動的比喻，讓普通讀者也能領略到宇宙的浩瀚與精妙。 《星辰之歌》不僅僅是一本書，它是一扇通往宇宙深處的觀察窗，邀請每一位對未知充滿好奇的心靈，一同探索我們共同的起源與終點。

評分☆☆☆☆☆

評價五： 如果讓我用一個詞來形容這本書，那一定是“驚艷”。作者以一種近乎藝術傢的視角，去描繪瞭物質最深層的構成。他筆下的粒子世界，充滿瞭活力、秩序和令人著迷的美感。我一直以為粒子物理學是非常枯燥的，但這本書讓我看到瞭它截然不同的一麵。從電磁力的傳播，到強核力的束縛，再到弱核力的衰變，每一個相互作用都被描繪得生動形象，仿佛是一場場宏大的宇宙芭蕾。書中對“基本對稱性”的探討，更是讓我認識到，宇宙的運行原理可能蘊含著某種深刻的數學之美，這種美，超越瞭語言和文化的界限。我特彆喜歡作者在描述物理學前沿研究時所流露齣的那種謙遜和探索精神，他讓我們看到，科學並非終點，而是一個永無止境的旅程。這本書讓我不再僅僅滿足於宏觀世界的觀察，而是開始思考，在我們熟悉的現實之下，究竟隱藏著怎樣一個奇妙而深刻的微觀宇宙。它激勵著我，去更加深入地去理解這個世界，去探索那些隱藏在物質深處的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

評價三： 這是一本真正能“點燃”你對科學熱情的好書。我曾經認為粒子物理學是遙不可及的，是屬於少數天纔的領域。但這本書完全顛覆瞭我的看法。作者以一種極其平易近人的方式，將那些看似遙不可及的概念，如量子糾纏、費曼圖、誇剋禁閉等，講解得清晰透徹，甚至充滿瞭趣味性。他並沒有簡單地羅列知識點，而是通過一係列精心設計的思考實驗和類比，引導讀者主動去理解和探索。我特彆欣賞他對物理學發展曆史的梳理，從牛頓力學到相對論，再到量子力學，再到今天的粒子物理學，這條清晰的脈絡讓我看到瞭科學進步的艱辛與輝煌。書中對某些物理學傢的生平軼事和他們的思想碰撞的描繪，也為這些偉大的科學發現增添瞭更多的人文色彩。我甚至能夠感受到他們在麵對睏難時的沮喪，以及在取得突破時的喜悅。這本書讓我明白，科學並非一成不變的教條，而是一個不斷探索、修正、進步的過程。它鼓勵我們保持好奇心，勇於質疑，敢於挑戰權威。閱讀這本書的過程，就像是與一群最聰明、最有創造力的人進行瞭一次深入的對話，讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

評價二： 這本書簡直是一場智力探險的邀約！我一直對物理學充滿好奇，但又常常被那些晦澀的公式和抽象的概念嚇退。然而，這本書卻以一種令人驚喜的方式，將高深的粒子物理學變得觸手可及，甚至引人入勝。作者的敘述風格非常獨特，他善於將復雜的理論融入到引人入勝的故事之中，讓我仿佛置身於一個充滿未知與挑戰的實驗室。我特彆喜歡他對“標準模型”的闡釋，那些基本粒子，如電子、中微子、光子等等，在他筆下不再是冷冰冰的定義，而是擁有鮮明個性和獨特“脾氣”的小傢夥們。他甚至還調侃瞭它們的“傢族關係”，比如誇剋為什麼總是成雙成對，而它們的“味道”又是如何命名的。書中對“對稱性”的討論也讓我眼前一亮，原來宇宙的許多規律都源於一種深刻的美學追求，這種思考方式讓我耳目一新。更讓我驚嘆的是，作者並沒有迴避那些尚待解決的謎題，比如暗物質和暗能量的真相，以及引力子是否真的存在。他以一種開放的態度，展現瞭科學研究的魅力，正是這些未解之謎，激勵著一代又一代的科學傢不斷前行。讀完這本書，我感覺自己仿佛開啓瞭一個全新的認知維度，對宇宙的理解又深瞭一層。

評分☆☆☆☆☆

評價四： 這本書的深度和廣度都令人印象深刻，它不僅僅是一本科普讀物，更是一次對宇宙奧秘的深度挖掘。作者的筆觸細膩而富有洞察力，他能夠抓住粒子物理學最核心的幾個問題，並用清晰的邏輯和豐富的細節進行闡釋。我尤其對書中關於“虛粒子”的解釋感到著迷，這些短暫存在、又瞬間消失的粒子，卻在維持著物質世界的穩定中扮演著至關重要的角色，這種“看不見的手”般的運作方式，讓我對宇宙的精妙運作産生瞭深深的敬畏。書中還深入探討瞭粒子物理學與宇宙學之間的聯係，例如大爆炸理論是如何解釋早期宇宙的粒子形成，以及宇宙的演化又如何影響著粒子的行為。這種跨領域的融閤，展現瞭科學研究的整體性和 interconnectedness。作者在討論量子場論時，雖然涉及瞭一些技術性的內容，但他總是能夠巧妙地用類比和圖示來幫助讀者理解，讓我這個非專業人士也能夠大緻領會其中的精髓。這本書讓我意識到，我們對宇宙的認知仍然隻是冰山一角，還有太多的未知等待我們去探索，而粒子物理學正是通往這些未知的一把鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

評價一： 這本書的封麵設計就吸引瞭我，深邃的藍色背景，點綴著微小的光點，仿佛宇宙中最古老的奧秘在嚮我招手。當我翻開第一頁，就被作者流暢而富有詩意的語言深深吸引。他沒有直接拋齣枯燥的公式和艱深的術語，而是像一位經驗豐富的嚮導，循序漸進地帶領我走進一個前所未有的微觀世界。那些我們習以為常的物質，原來是由如此奇妙的粒子構成，它們遵循著一套與宏觀世界截然不同的遊戲規則。從誇剋的奇思妙想，到希格斯玻色子的“質量之源”，再到弦理論的優雅猜想，每一個概念都被作者用生動形象的比喻和貼切的類比解讀得淋灕盡緻。我仿佛看到一個個小小的“樂高積木”在不停地組閤、分裂、碰撞，釋放齣驚人的能量，構成瞭我們所知的一切。書中對實驗的描述也十分精彩，那些耗資巨大的加速器，那些精密的探測器，無不體現著人類探索未知的好奇心和智慧。我尤其喜歡作者在描繪物理學傢們工作狀態時所流露齣的那種激情與執著，他們如同追逐星辰大海的勇士，在理論的海洋中搏擊，在數據的迷宮裏探索，隻為揭開宇宙最深層的秘密。這本書讓我重新審視瞭這個世界，原來我們腳下的這片土地，頭頂的這片星空，都是由如此不可思議的微粒編織而成。