看得见的相对论 (日)飞车来人;李隽 佟海宁译 9787030318824 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030318824

商品编码：29306293431

包装：平装

出版时间：2016-01-01

基本信息

书名：看得见的相对论

定价：39.8元

作者：(日)飞车来人;李隽 佟海宁译

出版社：科学出版社

出版日期：2016-01-01

ISBN：9787030318824

字数：50000

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：A5

商品重量：0.281kg

编辑推荐

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导语_点评_推荐词

内容提要

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目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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序言

《看不见的奇迹：微观世界的诗意探索》 内容简介： 本书是一部带领读者深入微观世界，探索原子、分子、量子力学奇妙景象的科普读物。作者以其卓越的叙事才能和深厚的科学功底，将抽象而复杂的物理概念，转化为生动形象、引人入胜的故事，让读者在轻松愉悦的阅读体验中，领略科学的魅力与宇宙的奥秘。 第一章：粒子的舞蹈——物质的基石 我们身处的世界，看似坚实而稳定，但其根基却是由无数微小的粒子构成的。本章将带领我们走进原子内部，揭开质子、中子、电子这三个基本粒子——物质世界的“舞者”——的神秘面纱。 原子：微观宇宙的缩影 我们将从原子这个最基本的物质单位讲起。不同于早期“实心球”的朴素想象，我们会了解原子的结构是多么的空旷而精妙。质子和中子组成的原子核，如同太阳系中的太阳，体积微乎其微，却占据了原子绝大部分的质量。而电子，则如同行星一般，在原子核外高速运动，形成电子云。这种“空旷”的结构，反而孕育了物质的多样性与复杂性。 质子：携带正电的“领袖” 质子，带有一个单位的正电荷，是原子核的“骨架”之一。它的质量与电子的质量相比，大约是1800倍。质子的数量决定了一个元素的身份，例如，拥有6个质子的原子，一定是碳元素。我们将探讨质子的构成，它们是由更小的基本粒子——夸克——组成的。这揭示了物质并非最终不可分割，而是拥有更深层的结构。 中子：沉默的“稳定剂” 中子，顾名思义，不带电荷。它们也存在于原子核中，与质子一起，维系着原子核的稳定。然而，中子并非总是“和平”的。某些原子在拥有特定数量中子时，会变得不稳定，发生放射性衰变。我们将初步接触到同位素的概念，理解不同数量的中子如何影响元素的性质。 电子：穿梭的“能量精灵” 电子，带有一个单位的负电荷，围绕原子核运动。它们的运动并非杂乱无章，而是遵循着特定的能量轨道，也就是我们常说的“电子云”。电子的分布决定了原子与原子之间如何相互作用，如何形成化学键，进而构成我们所见的万事万物。我们将初步触及电子能级的概念，了解电子是如何在不同能量状态之间跃迁的。 夸克：更深层的秘密 本章的最后，我们将进一步深入，揭示质子和中子并非基本粒子，而是由更小的粒子——夸克——组成的。质子由两个上夸克和一个下夸克组成，中子则由一个上夸克和两个下夸克组成。夸克之间通过强大的“强核力”束缚在一起，这种力量的奇特之处在于，它在粒子被拉开时反而会增强，使得我们无法单独观察到自由的夸克。 第二章：概率的舞台——量子世界的奇异规则 当我们进入微观粒子构成的世界，经典的物理定律似乎不再适用。取而代之的是一套全新的、充满概率性和不确定性的规则，这就是量子力学。本章将带领读者体验这个充满“魔法”的微观舞台。 量子：不可分割的“能量包” “量子”这个词，意味着一种最小的、不可分割的能量单位。就像一枚硬币，只能是正面或反面，能量的传递也是以离散的“包”的形式进行的。我们将理解，为什么光不是连续的，而是由一份份的光子组成的；为什么电子的能量也不是连续的，而是只能存在于特定的能级上。 波粒二象性：矛盾的统一体 这是量子力学中最令人费解的现象之一。我们熟悉的宏观世界里，一个物体要么是波，要么是粒子。但在微观世界，电子、光子等粒子，有时表现得像一颗颗弹珠（粒子），有确定的位置和动量；有时又像扩散开来的波，具有衍射和干涉的特性。我们将通过著名的双缝干涉实验，直观地感受这种匪夷所思的“矛盾的统一体”。 叠加态：同时存在的可能性 想象一下，一个硬币在空中旋转，落地之前，它既不是正面也不是反面，而是处于一种“既是正面又是反面”的叠加状态。微观粒子也如此，它们可以同时处于多种可能的状态之中。例如，一个电子可以同时存在于多个可能的位置，或者同时具有不同的自旋方向。这种叠加态，是量子计算等前沿技术的基础。 测量坍缩：观察者的角色 当我们将目光投向处于叠加态的粒子时，奇异的事情发生了。粒子的叠加态会瞬间“坍缩”成一个确定的状态。也就是说，我们的观察行为，直接影响了微观粒子的状态。这引发了关于观察者在科学测量中的作用的深刻哲学思考。是我们在“创造”粒子的状态，还是我们仅仅在“发现”它？ 不确定性原理：不可逾越的界限 海森堡不确定性原理告诉我们，我们无法同时精确地知道一个粒子的位置和它的动量（或者速度）。你越精确地测量它的位置，就越难确定它的动量，反之亦然。这并非由于测量仪器的不精确，而是微观粒子本身固有的属性。这个原理，为我们描绘了一个充满了“模糊性”的微观世界，提醒我们探索宇宙的边界，总是伴随着某种程度的未知。 第三章：纠缠的羁绊——超越时空的连接 量子纠缠，是量子力学中最令人着迷、也最违反直觉的现象之一。它揭示了微观粒子之间一种深刻而神秘的连接，仿佛超越了我们所理解的空间和时间。 量子纠缠：远隔千里的“心电感应” 想象两枚硬币，它们以一种特殊的方式被“纠缠”在一起。当你抛掷这两枚硬币，无论它们相隔多远，一旦一枚硬币落地显示为正面，另一枚硬币一定会瞬间呈现为反面（或者遵循某种固定的关联）。微观粒子也存在这样的纠缠。一旦两个粒子发生纠缠，它们的状态就会关联起来，即使它们被分开到宇宙的两端，测量其中一个粒子的状态，会立刻影响到另一个粒子的状态。 “幽灵般的超距作用”：爱因斯坦的困惑 爱因斯坦对量子纠缠深感困惑，称之为“幽灵般的超距作用”（spooky action at a distance）。他认为，这种信息传递似乎超越了光速的限制，有悖于相对论的原理。然而，大量的实验证明了量子纠缠的真实存在。尽管这种纠缠无法用于超光速通信（因为无法控制纠缠结果），但它深刻地改变了我们对现实本质的理解。 量子隐形传态：信息传递的新途径 基于量子纠缠的特性，科学家们已经实现了“量子隐形传态”。这并非科幻电影中的物质传输，而是将一个粒子的量子状态，通过纠缠的粒子，在另一处“复制”出来。这意味着，未来的信息传递方式，可能不再依赖于传统的电磁波，而是以这种更高效、更安全的方式进行。 量子计算的基石：利用纠缠的力量 量子纠缠是构建量子计算机的关键。传统的计算机使用“比特”来存储信息，每个比特只能是0或1。而量子计算机使用“量子比特”（qubit），它可以同时处于0和1的叠加态，并且可以与其他量子比特发生纠缠。这种强大的并行处理能力，使得量子计算机在解决某些复杂问题（如药物研发、材料设计、密码破解）上，具有远超经典计算机的潜力。 第四章：宇宙的低语——从粒子到星辰 微观世界的规律，并非孤立存在，它们与我们所处的宏观宇宙息息相关，共同编织了宇宙万物的运行法则。本章将视角从微观拉回到宏观，探讨粒子物理学如何解释宇宙的起源和演化。 标准模型：粒子的“元素周期表” 本章将介绍粒子物理学的“标准模型”。这是一个极其成功的理论框架，它将已知的基本粒子（夸克、轻子）以及传递力的基本粒子（光子、胶子、W和Z玻色子、希格斯玻色子）进行了分类和描述。标准模型解释了电磁力、弱核力、强核力这三种基本力的作用机制，并且成功预测了希格斯粒子的存在。 宇宙的“四种基本力”：世界的“建筑师” 我们将深入理解四种基本力——引力、电磁力、强核力、弱核力——在宇宙中的作用。引力维系着行星的运行、星系的形成；电磁力驱动着化学反应、光和电；强核力将夸克束缚在质子和中子中，维系着原子核的稳定；弱核力则与放射性衰变和恒星的能量产生有关。 宇宙的起源：从大爆炸到万物生 粒子物理学为我们描绘了宇宙的诞生图景。在大爆炸的最初时刻，宇宙处于极高的温度和密度下，粒子和反粒子大量产生又湮灭。随着宇宙的膨胀和冷却，基本粒子逐渐形成，它们结合成原子，原子聚集形成恒星和星系，最终演化成我们今天所见的浩瀚宇宙。 暗物质与暗能量：宇宙的“未解之谜” 尽管标准模型取得了巨大成功，但宇宙中仍然存在着巨大的谜团。暗物质和暗能量构成了宇宙物质和能量的绝大部分，但我们对它们的本质知之甚少。本书将引导读者思考，这些看不见的“物质”和“能量”，是如何影响着宇宙的结构和演化的。 宇宙学的未来：探索无尽的边界 从微观粒子到宏观宇宙，科学探索的脚步从未停止。本章的结尾，将展望粒子物理学和宇宙学的未来发展方向，例如对新粒子的探索、对暗物质暗能量的追寻、以及对量子引力理论的构建，这些都将为我们揭示一个更加完整和深刻的宇宙图景。 结语： 《看不见的奇迹：微观世界的诗意探索》是一场跨越维度的思想旅行。它不仅仅是一本科普读物，更是一次激发好奇心、拓展认知边界的邀请。通过深入浅出的讲解和生动形象的描绘，本书将带领读者走进一个前所未见、充满奇迹的微观世界，让我们重新认识“存在”的本质，体会科学之美，以及人类探索未知永不止步的决心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实令人眼前一亮，深邃的宇宙背景与闪烁的星辰交织在一起，中央的“看得见的相对论”几个大字，仿佛在召唤读者一同踏上探索时空奥秘的旅程。我本身对物理学，尤其是相对论，一直怀有浓厚的好奇心，但以往接触的资料要么过于晦涩难懂，要么过于枯燥乏味，总觉得隔着一层看不见的屏障。这本书的标题，特别是“看得见”这三个字，瞬间击中了我的痛点，它承诺了一种更加直观、更容易理解的视角来解读爱因斯坦的伟大理论。我抱着一丝期待，又夹杂着些许忐忑，翻开了它。第一感觉是纸张的质感很好，印刷清晰，排版也比较舒适，这对于长时间阅读来说是至关重要的。我开始仔细地浏览目录，看到了一些熟悉的概念，比如狭义相对论、广义相对论、时空、引力等等，但它们被安排在一个似乎更具逻辑性和故事性的顺序中。作者的姓名和译者信息也清晰地标注着，这让我对书的专业性和可读性又多了一份信心。我迫不及待地想知道，这本书究竟是如何将抽象的物理概念“看得见”的，它会使用怎样的比喻，怎样的图示，或者怎样的思维实验来化解那些令人望而却步的数学公式和哲学思辨。我预感，这不仅仅是一次知识的灌输，更可能是一场思维的启迪，一次对我们固有认知框架的挑战。我期待着，这本书能像一盏明灯，照亮我理解宇宙运作方式的道路，让我不再对相对论感到遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，《看得见的相对论》这本书，给我带来了一次非常愉快的阅读体验。它成功地将一个看似遥不可及的科学理论，以一种极其亲切和易于理解的方式呈现出来。我不再对相对论感到畏惧，而是充满了好奇和探索的欲望。这本书的语言生动有趣，比喻恰当形象，结构清晰有条理，让我在轻松愉快的氛围中，逐渐掌握了相对论的核心概念。我特别欣赏作者对于“直观性”的追求，他用各种方式让读者能够“看见”时空的扭曲，能够“感受”引力的作用。这本书不仅仅是知识的普及，更是一种思维方式的启迪，它让我开始用一种全新的视角去理解宇宙。我强烈推荐这本书给所有对物理学和宇宙奥秘感兴趣的读者，无论你是否有物理学背景，都能从中获益匪浅。它让我相信，科学并非只是少数人的专利，而是可以被每个人所理解和欣赏的。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书在语言的运用上，给我留下了极其深刻的印象。它避开了学院派那种严谨但有时显得生硬的表达方式，而是采用了一种更加亲切、流畅的叙述风格。我可以感受到作者在努力地与读者进行一场平等的对话，他仿佛就在我耳边，用最易于理解的语言，为我讲解那些曾经让我头疼的物理概念。书中的许多句子，都充满了智慧的火花和诗意的想象。例如，在探讨广义相对论时，作者将引力描绘成“宇宙织锦上的褶皱”，这一个比喻就瞬间勾勒出了时空弯曲的宏大景象，让我对引力的本质有了全新的认识。同时，我也注意到译者团队的功劳。正是他们精妙的翻译，才使得原著中那些深邃的哲理和生动的描述，能够如此自然地在中国读者的面前展开。我能体会到，在翻译过程中，他们一定付出了巨大的努力，去寻找最恰当的词语，去保留原文的神韵，同时又要符合中文的表达习惯。这种跨越语言和文化的交流，本身就是一件令人赞叹的事情。这本书不仅仅是知识的传递，更是一次文化和思想的碰撞，它让我看到了不同文化背景下的科学家们，是如何用不同的语言来探索同一个宇宙的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的亮点在于它对“直观性”的追求。很多时候，我们学习相对论，会陷入各种数学公式和抽象概念的泥潭，而这本书则试图用一种全新的视角，让相对论变得“看得见”。作者在书中运用了大量的图解和形象化的比喻，这对我来说是极大的帮助。我一直认为，一个好的科学普及读物，不仅仅是内容的准确，更重要的是传递的“感觉”。这本书在这方面做得非常出色。我能感受到作者在努力地将那些复杂的物理过程，用一种容易理解的方式“翻译”出来。比如，在解释引力如何弯曲时空时，他可能会用一个橡皮膜上放置重物的模型来类比，虽然这是一个简化的模型，但它足以帮助我建立起对时空弯曲的基本认知。这种“看得见”的讲解方式，让我不再感到物理理论是冰冷的、遥远的，而是充满了生命力和想象力。我仿佛能看到，光线在经过大质量天体时，如同穿过一条弯曲的河流，它的路径发生了微妙的改变。这种身临其境的感受，是我之前阅读其他相关书籍时所缺乏的。

评分☆☆☆☆☆

从读者的角度来说，这本书最吸引我的地方在于它所带来的“惊喜感”。我原本以为阅读相对论会是一件非常困难的事情，但我在这本书中却发现了一片全新的天地。作者的讲解方式，就好像在为我打开一扇扇通往奇妙世界的窗户。每一章的展开，都带来一种新的发现和领悟。我记得在阅读关于黑洞的部分时，作者用了一种非常生动的语言，将黑洞的形成和性质描绘得淋漓尽致，让我仿佛能够“看见”视界的存在，能够感受到引力的强大。这种“看见”的体验，极大地增强了我对物理学的兴趣。同时，我也注意到，书中对于一些前沿的研究进展，比如引力波的探测，也进行了简要的介绍，这让我感受到相对论在现代科学研究中的重要地位和持续的生命力。这本书就像一位博学的向导，不仅带领我回顾了历史，更让我展望了未来。

评分☆☆☆☆☆

我必须强调，这本书的叙述节奏把握得非常到位。它不像一些科普读物那样，为了追求快速的“知识输出”，而显得过于急促，也不像一些学术著作那样，过于缓慢和冗长。《看得见的相对论》在讲解每一个概念时，都给予了足够的篇幅，让读者有时间去消化和吸收。同时，作者也非常善于在适当的时候插入一些历史故事或者科学家的趣闻轶事，这使得整个阅读过程充满了趣味性，也让我对相对论的诞生和发展有了更深的了解。我记得书中提到爱因斯坦在思考相对论时所经历的一些挣扎和顿悟，这些细节让我觉得伟大的科学发现并非一蹴而就，而是充满了艰辛和努力。这些故事就像一个个小的插曲，调节了阅读的枯燥感，同时也让我更加 the author 这种叙事方式，让我觉得与作者之间建立了一种情感上的连接，仿佛在听一位充满智慧的长者，缓缓地讲述一个关于宇宙的古老而又迷人的故事。

评分☆☆☆☆☆

我非常欣赏这本书在知识体系构建上的严谨与创新。它并不是简单地罗列相对论的各种结论，而是循序渐进地引导读者进入这个理论的世界。从牛顿力学的局限性讲起，到狭义相对论的基石，再到广义相对论的宏伟图景，整个过程逻辑清晰，过渡自然。我觉得作者在讲解过程中，非常注重“为什么”的问题。他会不断地提出一些设问，引导读者去思考，为什么会发生这种现象？为什么会有这样的结论？这种主动的探索过程，比被动地接受知识更能激发读者的兴趣和理解。我特别喜欢书中关于“思想实验”的部分。作者巧妙地设计了许多有趣的场景，比如让读者想象自己身处一个正在加速的电梯里，或者一个高速旋转的圆盘上，然后通过这些“虚拟”的体验，来理解时空是如何受到影响的。这些思想实验，极大地降低了理解相对论的门槛，让我仿佛真的置身于那些特殊的物理情境中，亲身感受到了相对论的神奇之处。我感觉，作者在编写这本书时，一定是站在读者的角度，反复推敲，力求做到最清晰、最准确的表达。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一位技艺精湛的导游，带领我漫步在物理学的瑰丽园林之中。我一直认为，科学的魅力不仅仅在于它的精确和严谨，更在于它所揭示的宇宙之美和哲学思考。而《看得见的相对论》似乎正是瞄准了这一点。从书中的开篇，我就感受到了一种不同寻常的叙事方式。作者并非直接抛出复杂的公式和定义，而是从一些生活中司空见惯的现象入手，比如我们如何感知时间，速度的相对性等等，然后巧妙地将这些日常经验与相对论的核心思想联系起来。我特别欣赏作者运用的一系列生动的类比和形象化的描述，它们仿佛在我的脑海中构建起了一个个微型的模型，让我能够“看见”时空的扭曲，能够“触摸”引力的涟漪。比如，当作者描述光速不变原理时，他并没有直接引用数学公式，而是通过一个充满想象力的场景，让我们体会到无论观察者如何运动，光速始终如一的奇妙。这种“看见”的能力，对于我这样一个物理学门外汉来说，是极其宝贵的。它让我不再是被动地接受信息，而是主动地去思考，去构建自己的理解。我也注意到，书中对于一些可能引起误解的概念，例如“时间膨胀”和“长度收缩”，都进行了非常细致的解释，并且辅以大量的图例，使得这些原本抽象的效应变得栩栩如生。我仿佛亲身经历了一次高速旅行，体验了时间流逝的差异。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书还有一个非常重要的特点，那就是它鼓励读者进行批判性思考。作者在讲解过程中，并不仅仅是单方面地灌输知识，而是经常会引导读者去思考一些更深层次的问题。比如，当讲解到相对论的一些哲学含义时，作者会提出一些引人深思的问题，让读者去思考我们对时间、空间以及实在的认知是否是绝对的。这种引导式的提问方式，极大地激发了我的思考能力，让我不再满足于表面的理解，而是开始主动地去探索和质疑。我感觉，作者并不是想让读者成为一个被动的知识接受者，而是希望我们能够成为一个独立的思考者，能够用相对论的视角去审视我们身边的世界。这种启发性的阅读体验，是我在其他许多科普读物中很难找到的。它让我觉得，阅读这本书，不仅仅是为了获取知识，更是为了提升自己的思维能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论的深度和易懂性之间，找到了一个 remarkable 的平衡点。我之前也尝试过阅读一些关于相对论的书籍，但往往要么过于依赖数学公式，让我望而却步；要么过于简化，忽略了理论本身的严谨性。而《看得见的相对论》在这方面做得非常好。它在讲解一些核心概念时，并没有回避必要的物理学原理，但同时又运用了大量通俗易懂的语言和生动的例子来解释这些原理。我尤其欣赏作者在处理一些“反直觉”的现象时，所表现出的耐心和细致。比如，关于时间膨胀的效应，很多人会觉得难以置信，但作者通过一系列的推演和解释，逐渐让读者接受了这个事实。我觉得，一本好的科学普及读物，不仅仅是要告诉你“是什么”，更重要的是要让你明白“为什么”。这本书在这方面做得非常出色，它让我能够理解相对论的逻辑，而不是仅仅记住它的结论。