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王正行编著 著

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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301166321

商品编码：11353672329

出版时间：2010-05-01

作  者:王正行 编著 著作 定  价:59 出 版 社:北京大学出版社 出版日期:2010年05月01日 页  数:465 装  帧:平装 ISBN:9787301166321 ●第二版自序
●自序（节录）
●1引言
●1.1从经典物理到近代物理
●1.2近代物理学的基本问题
●1.3单位和常数
●2狭义相对论时空性质
●2.1迈克耳孙一莫雷实验
●2.2爱因斯坦相对性原理
●2.3时间的相对性
●2.4长度的相对性
●2.5洛伦兹变换和速度叠加
●2.6支持洛伦兹变换的实验
●2.7四维时空间隔
●2.8闵可夫斯基空间
●3狭义相对论质点力学
●3.1粒子的运动学描述
●3.2粒子的动力学关系
●3.3能量动量关系的讨论
●3.4相互作用多粒子体系
●部分目录

内容简介

讲述相对论和量子力学的基本概念和物理图象，以及支配物质运动和变化的基本相互作用，并在此基础上讨论物质结构的粒子、原子核、原子、分子、固体、量子液体直到天体和宇宙各个层次的性质、特点和规律，其中讨论了阿哈罗诺夫玻姆效应、光子和中子在引力场中的效应、超流、超导与超导量子干涉器件、核物质与致密星体结构等当前研究的前沿和热点问题，而对许多传统问题也都采取了新颖的讲法。    《在解题中学习近代物理》可以作为《近代物理》的辅助教材，详细解答了其中的全部习题，这些习题是从物理学家的研究工作中提取的实际问题，在解题过程中穿插了精辟的分析和深刻的评论；各章都给出了主要理论概念和公式，自成体系，也可以独立使用。 王正行 编著 著作 王正行，北京大学物理学院教授。

《量子世界漫游：从经典束缚到概率律动的探索之旅》 在这个物理学波澜壮阔的画卷中，总有那么一段时期，它以颠覆性的姿态，彻底改写了我们对宇宙基本法则的认知。这段时期，便是那段孕育了“近代物理学”这一宏大概念的岁月。本书并非试图全面梳理“近代物理学”的全貌，而是选取了其中最具代表性、最引人入胜的几个脉络，带领读者一同踏上一段穿越时空、探索微观粒子奇异行为、理解能量与物质奇妙关系的精彩旅程。我们将从那些似乎坚不可摧的经典物理学“坚冰”开始，逐步走向一个充满概率、不确定性与全新视角的量子世界。 第一章：光谱之谜与光之双重奏 我们旅程的起点，并非宏伟的星系，而是看似微不足道的“黑体辐射”问题。当物体被加热时，它会发出不同波长的光，其光谱分布的规律，在19世纪末期，困扰着无数物理学家。普朗克，这位伟大的思想家，大胆地提出了一个革命性的假设：能量的发射和吸收并非连续的，而是以一份份离散的“量子”形式进行的。这个“能量子”的概念，如同投入平静湖面的一颗石子，激起了物理学发展的巨大涟漪。 紧接着，爱因斯坦将普朗克的量子概念推向了更深的层面，他敏锐地洞察到，光本身也可能不是连续的波动，而是由一份份能量组成的粒子，即“光子”。光电效应实验，便是这一思想的有力证明。当光照射到金属表面时，会激发出电子，其能量与光的频率成正比，而非光的强度。这似乎与我们熟悉的波动学说背道而驰，却为理解光的波粒二象性奠定了坚实的基础。光，这位古老而神秘的信使，在物理学家的手中，展现出既是粒子又是波动的奇特面貌，彻底打破了人们对光的传统认知。 第二章：原子结构的奥秘与行星模型的兴衰 宏观世界的规律似乎在微观领域遇到了瓶颈。卢瑟福通过α粒子散射实验，为我们揭示了原子内部的惊人结构。他发现，大多数α粒子能够穿过金箔，但仍有少数粒子发生大角度偏转，甚至被反弹回来。这表明，原子并非一个均匀的实体，而是一个质量和正电荷高度集中的微小核心——原子核，周围环绕着高速运动的电子。这个“行星模型”，形象地比喻了原子结构，为理解物质构成打开了新的视角。 然而，如同宇宙中的行星绕日运行，经典电动力学却预言，环绕原子核运动的电子会不断辐射能量，最终螺旋式地坠入原子核，使原子迅速崩溃。这是一个与稳定存在的原子世界格格不入的致命矛盾。这个模型，虽然解释了原子核的存在，却无法解释原子的稳定性。物理学家们再次面临着一个严峻的挑战，需要新的理论来弥补经典物理学的不足。 第三章：量子的藩篱与氢原子光谱的解答 在原子结构模型遭遇危机之际，尼尔斯·玻尔，这位丹麦的物理学巨匠，将普朗克的量子概念与卢瑟福的原子模型巧妙地结合起来。他提出了革命性的“玻尔原子模型”。玻尔假设，原子中的电子只能在特定的、不连续的轨道上运动，而在这些轨道上运动时，电子既不吸收也不辐射能量。只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，才会吸收或辐射出特定频率的光子，其能量恰好等于两个轨道能级之差。 这个模型，成功地解释了氢原子光谱的离散谱线。每条谱线都对应着电子在不同能级之间的跃迁。这一成就，无疑是近代物理学史上的一座里程碑，它首次在理论上确立了微观粒子能量的量子化，并为理解原子结构和光谱提供了清晰的图像。尽管玻尔模型并非最终的理论，但它作为一座坚实的桥梁，连接了经典物理学与后来的量子力学，为我们揭示了微观世界的独特规律。 第四章：不确定性的阴影与概率的低语 随着对微观粒子认识的深入，一个令人不安的概念逐渐浮现：不确定性。海森堡提出的“不确定性原理”，如同一层薄雾笼罩在量子世界之上。它指出，我们不可能同时精确地测量一个粒子的位置和动量。测量一个量的精度越高，另一个量的精度就必然越低。这并非由于测量仪器的限制，而是微观粒子本身的内在属性。 这个原理，彻底颠覆了经典物理学中一切事物都可以被精确预测的决定论思想。在量子世界里，概率成为了主导。我们无法精确预测一个电子何时何地会出现，只能预测它在某个区域出现的概率。这如同掷骰子，我们知道出现各种点数的概率，却无法预测下一次掷出的具体结果。不确定性原理，不仅是对经典物理学的一次深刻批判，更是对我们理解世界方式的一次根本性挑战。 第五章：波粒之舞的圆舞曲：薛定谔与德布罗意 光是波粒二象性的代表，那么物质是否也具有这种奇特性质呢？德布罗意大胆地提出了“物质波”的概念，认为一切运动的粒子都伴随着一种波，其波长与粒子的动量成反比。这个看似惊人的假设，在后来的电子衍射实验中得到了证实。电子，这些我们一直认为是由粒子组成的“小球”，竟然也能像光一样表现出波动性，发生衍射和干涉。 如何描述这些具有波动性的粒子呢？薛定谔，这位杰出的物理学家，引入了他的“薛定谔方程”。这个方程，成为了描述微观粒子量子态演化的核心数学工具。粒子的状态不再是经典意义上的位置和速度，而是由一个“波函数”来描述。波函数本身并没有直接的物理意义，但它的模的平方，却代表了粒子出现在某个位置的概率密度。通过薛定谔方程，我们可以计算出粒子在不同时刻的波函数，从而推断出其各种可观测量值出现的概率。 结语：开启新视界 本书所呈现的，仅仅是近代物理学海洋中的几朵浪花，但它们已足以展现出其令人惊叹的魅力。从黑体辐射的曲线，到原子结构的奥秘，再到不确定性原理的震撼，每一个环节都充满了探索的艰辛与思想的火花。我们告别了那个简单、直观、确定性的经典世界，拥抱了一个充满概率、随机与全新视角的量子王国。 这些理论的提出，并非一蹴而就，而是无数科学家们在思想的碰撞、实验的验证中，历经反复磨砺和修正的结果。它们不仅解答了困扰物理学界的诸多难题，更深远地影响了我们对宇宙本质、物质构成以及生命起源的理解。阅读这段历史，便是参与了一场智力上的冒险，一次对未知世界的大胆探求。它告诉我们，即便看似坚不可摧的真理，也可能在新的证据面前被重新定义，而科学的魅力，恰恰在于其不断进取、永无止境的探索精神。这趟旅程，或许才刚刚开始，而它所展现出的无限可能，将继续激励着一代又一代的探索者，去揭开宇宙更深层次的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

我选择这本书，主要还是冲着它在相对论和量子力学这两个领域的深入讲解。从狭义相对论的“时空观”变革，到广义相对论的“引力观”革命，这本书都给出了比较系统的介绍。我喜欢它在解释相对论时，不仅仅给出公式，还会结合一些经典的思维实验，比如“双生子佯谬”，虽然听起来有点玄乎，但通过这些例子，确实能更好地体会到时间和空间的相对性。在量子力学部分，书中对量子态、叠加态、纠缠态的讲解，虽然有一定的难度，但它让我对微观世界的“怪异”有了初步的认识。特别是“不确定性原理”，它告诉我们，在量子世界里，我们无法同时精确地知道粒子的位置和动量，这种根本性的限制，颠覆了我对经典物理学的认知。虽然这本书的深度和广度都相当可观，但我认为对于想要系统学习近代物理学基础的读者来说，它提供了一个非常扎实的起点，可以为进一步的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

天哪，我最近终于啃完了一本《近代物理学（第2版）》！说实话，这本书真是让我又爱又恨。爱的是它确实把20世纪物理学的基石——相对论和量子力学——讲得相当透彻。一开始的原子模型部分，从卢瑟福散射到玻尔模型，层层递进，脉络清晰，让我对原子结构有了全新的认识。特别是涉及到光电效应和康普顿散射时，粒子性的概念被反复强调，一开始还有点晕，但多读几遍，配合书里的图示，就慢慢能理解光子这个概念有多么颠覆性了。再往后讲到量子力学的基本原理，薛定谔方程的推导过程虽然很抽象，但它带来的波函数解释，特别是概率诠释，让我对微观世界的不可预测性有了更深的敬畏。书里还穿插了不少历史背景和科学家故事，比如爱因斯坦和普朗克的思想火花，以及海森堡不确定性原理的提出过程，这些都让原本枯燥的公式变得鲜活起来，感觉像是在和这些伟大的头脑进行跨越时空的对话。虽然有些数学推导部分让我头秃，但总的来说，这本书为我打开了通往现代物理学殿堂的大门，让我看到了一个与我们日常经验截然不同的奇妙宇宙。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它更像是一本“老派”的物理学教材。它的叙述风格比较严谨，逻辑性很强，一步一步地把读者引入近代物理学的世界。比如，在讲量子力学的部分，从普朗克的能量量子假说开始，到爱因斯坦的光电效应解释，再到玻尔原子模型，每一个概念的提出都紧密联系着实验证据，让人信服。我尤其喜欢书中对波粒二象性这个核心概念的阐述，从光的干涉衍射的波动性，到光电效应的粒子性，再到电子衍射的粒子也具有波动性，这种观点的反复碰撞和融合，最终构成了量子力学的基石。虽然它没有像一些科普读物那样用大量比喻和故事来吸引读者，但它提供的扎实的理论基础和严谨的逻辑推演，对于想要深入理解近代物理学原理的读者来说，是不可或缺的。我承认，有些章节读起来确实比较吃力，需要反复琢磨，但每当理解了一个难点，都会有一种豁然开朗的感觉，这是其他很多书都无法给予的。

评分☆☆☆☆☆

我一直对宇宙的奥秘充满好奇，所以当我翻开这本《近代物理学（第2版）》时，满怀期待。这本书给我最直观的感受就是——它太“硬核”了！从狭义相对论的时间膨胀和长度收缩效应，到广义相对论的时空弯曲和引力波，这些概念的提出本身就足以让人惊叹。书里花了不少篇幅来解释洛伦兹变换，这个我之前一直觉得很头疼的数学工具，在这本书里通过清晰的图示和逐步的推导，让我这个非物理专业出身的人也勉强能跟上思路。当然，对广义相对论的理解，特别是爱因斯坦场方程的含义，我只能说是“浅尝辄止”，离真正掌握还有很远的距离，但它描绘的宇宙图景——物质扭曲时空，时空引导物质运动——着实令人着迷。书中还涉及了一些黑洞和宇宙学的前沿内容，虽然这部分我更多地是看个热闹，但能了解到人类对宇宙起源和演化的最新思考，就已经非常满足了。这本书虽然难度不小，但它所展现的科学魅力，足以点燃我继续探索未知的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本《近代物理学（第2版）》给了我一种“厚重感”，它不仅仅是在讲述物理学知识，更像是在梳理一个时代的科学思想脉络。书中对于核物理的部分，从放射性现象的发现，到原子核的结构模型，再到核裂变和核聚变的原理，都进行了详细的介绍。我对链式反应和核能的利用那一章印象特别深刻，它让我看到了物理学研究如何能直接影响人类社会的发展，既有造福人类的潜力，也蕴含着巨大的风险。书中还提到了粒子物理的部分，虽然这部分内容对我来说更加陌生，各种粒子和相互作用的概念层出不穷，像是一个全新的宇宙在眼前展开，但我依然能感受到科学家们探索物质最基本构成的巨大努力。这本书让我想到了物理学发展过程中那些充满争议和突破的时刻，它展现了科学的迭代性和不断进步性，也让我对未来物理学可能带来的更多惊喜充满了期待。