物理学中的理论概念 - Malcolm Longair

物理学中的理论概念

Malcolm Longair

出版时间

2017-07-31

ISBN

9787312033766

评分

★★★★★

标签

科学

书籍介绍

本书以一种独创、新颖且全面综合的方法对物理学中的理论研究进行了探讨,并以真实的物理学是科学家不断探索和实践的结果的视角阐述主题。作者试图将本书作为大学本科高年级物理课程的补充读物,并假定读者对普通物理的知识已有所了解。利用对7个专题的系列研究,作者着重描述了理论物理学中某些最难的概念、科学家们充满智慧的艰难探索,以及研究和发现所带来的激动和欣喜。这些专题研究包括牛顿运动定律和万有引力定律起源、麦克斯韦方程组、线性/非线性力学与动力学、热力学与统计物理、量子概念起源、狭义相对论、广义相对论与宇宙学。本版在处理方式上与受到读者高度好评的第1版相同,但在第1版的基础上做了全面修订,并增加了许多新的论题。本书适合用作研究生和高年级本科生的教材。译者是在各专题领域工作多年的著名学者。

AI导读
核心看点
  • 独创视角探讨理论物理概念,展现科学家探索历程
  • 涵盖牛顿力学、麦克斯韦方程、相对论等七大专题
  • 揭示物理创造与艺术想象的内在联系及严格规则
适合谁读
  • 具备普通物理基础的高年级本科生及研究生
  • 对物理学史及理论发展脉络感兴趣的读者
  • 渴望深入理解物理概念本质的科学爱好者
读前提醒
  • 需具备一定普通物理知识,否则阅读难度较大
  • 部分章节数学推导较简略,建议配合教材阅读
  • 注意版本差异,部分译本可能缺失流体力学章节
读者共识
  • 内容详实精彩,比一般科普书思想更丰富深刻
  • 前几章效果出色,量子与相对论部分表现稍弱
  • 高屋建瓴的物理学史佳作,适合专业学生研读

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "从本质上来讲,物理中的创造性与艺术中的创造性并非那么不同。例如,在牛顿运动定律、麦克斯韦方程组、相对论和量子理论等的发现中,在本质上,内在的想象飞跃与伟大的艺术家、音乐家、作家等的创造差别不是那么大。基本差别在于物理学家必须在一套非常严格的规则中进行创造,并且他们的理论可在与实验和观测的对照中被检验。"
  • "伽利略的另一个担心是最令人感兴趣的。我们再次引用他的话: 在我看来也许要下这样的结论,即为了保持宇宙间的完美秩序,运对 的物体只能沿圆周运动。[16] 开普勒关于行星轨道是椭圆而不是圆的主张从理性上来讲是伽利略不能的。我们又一次看到,这一分歧源于亚里士多德的物理学遗训,即可容许的运有匀速直线运动和匀速圆周运动。我们现在会说,就伽利略而言,这一看法是料检验的偏见:但我们不应当掩盖如下事实,即在我们自已的工作中,我们都会衡类似的未经检验的判断。 最终开普勒完成了鲁道夫表,并于1627年9月发表。这些结果给出了预测财阳、月亮以及行星位置的新的精度标准。有意思的是,为了简化计算,开普勒还发明了他自己的"
  • "求出系统振动简正模式的关键是,在简正模式中,所有组分都以同一频率振动。"
  • "18世纪末,两种学说严重冲突。反对热质说的最重要证据是拉姆福德伯爵(Count Rumford)(1753~1814)的实验结果。 在布朗写的传记中,很好地总结了拉姆福德伯爵的实验。传记的名称为“拉姆福德:科学家,战士,政治家,间谍。拉姆福德出生在美国马萨诸塞州农村的小城镇,原名为汤普森(Benamin Thompson),曾有一个很平凡的职业。除了热学成就外,他还参与创办了英国皇家工程院,与拉瓦锡的遗孀有一段不幸的婚姻。尽管他对社会有许多实际的贡献,但他不是一个很受欢迎的人。布朗引用拉姆福德的同时代人对他的评论时说,他“难以置信的冷血,深入骨髓的自我和势利”。而对他的另一个评论则是:“他是自"
  • "么多的水,确切地说是沸腾了… 在这个问题上进行推理,我们不应该忘记,最显著的特性是,在这些实验中,摩擦产生的热量似乎显然是取之不尽的。无需多说,任何绝热的物体或物体系统可以没有限制地连续提供的任何东西都不可能是物质实体。由那些实验形成的除了它是运动之外,它可以是被激发和传递的关于任何东西的任何不同想法,如果不是不可能的,对我来说都是非常困难的。"
  • "理解黑体辐射谱的第一步是谱线的发现。1802年,太阳谱的谱学测量是沃拉斯顿(William Wollaston)做的,他观察到了5条强暗线。1814年夫琅禾费(Jo-seph von Fraunhofer)(1787~1826)紧接着做了更为细致的观察,他是一个玻璃工的儿子,一个天才的实验家。在其事业的早期,夫琅禾费是巴伐利亚的Benedikt-breuern玻璃厂的主任,其主要任务之一是为巡视和军事目的制造高质量的玻璃组件。他的目标是改进用于这些仪器上的玻璃和透镜的质量,为此他需要大大提高波长的标准。1814年,随着他在太阳光谱中发现一堆暗吸收线(图11。1),突破来临了。10条突出的线被标"
  • "现在我们认识到为何普朗克相信这是一个解决问题的有效方法。能量并不是像热那样通过耗散而损失的,而是变为电磁辐射;常量值Y只取决于基本常量,如果我们把该振子当作电子的振动的话。相反,在摩擦阻尼中,能量变为热,损失率公式中包含与物体有关的常量。还有,对电磁波而言,如果振子和波都被限制在一个有着完全反射壁的封闭系统中,能量不会从系统中丢失,波会返回到振子而把能量还给它。这就是为何普朗克称此阻尼为保守阻尼。今天此现象更常用的名称为辐射阻尼。"
  • "库恩的分析是聪明的,但它是一个被曲解了的未解决的故事。库恩的分楚的是,普朗克毫无疑问地相信,经典电磁定律可被应用于辐射的发射和吸收过程,不管在其理论中是否引入有限的能量单元。在讲演中,普朗克描述了统计物理中玻尔兹曼方法的两个版本。一个版本是在13。2节中叙述的,其中假定振子的能量取值为0,e,2ε,3e等。但还有第二个版本,其中能量处于范围0~e,e~2,2~3ε等之间。这一方法也能精确导出第一个版本的同样的统计概率。在下面的过程里,追踪振子在相空间里的运动,他又归之于相应于一定能量在U~U+△U范围内的轨道的能量,这里△U显然等同于v。这样,在某种意义上,普朗克把量子化归为振子的平均性质。"
作者简介
马尔科姆·朗盖尔(Malcolm Longair)教授1941年出生于苏格兰,1967年在剑桥大学卡文迪许(Cavendish)实验室获博士学位。1968—1969年,他作为英国皇家学会的交换访问学者在莫斯科列别捷夫(Lebedev)研究所工作。其后他又六次作为交换学者访问前苏联空间研究所,并在美国多个研究所和天文台担任访问教授。从1980年到1990年,他同时担任苏格兰皇家学会天文学家、爱丁堡(Edinburgh)大学钦定天文学讲座教授和爱丁堡皇家天文台台长。他在1991—1997年期间任卡文迪许实验室副主任,专门负责物理教学工作,并在1997年以后成为卡文迪许实验室主任。朗盖尔教授获得过多项奖项,其中包括在1986年2月获得首届大不列颠学习与丰富生活传播奖。1990年12月,他在电视上作了题为“我们宇宙的起源”的系列讲座,该讲座是皇家科学研究所在圣诞节期间专为青少年开设的。他在2000年千禧年授勋中荣膺高级英帝国勋位爵士封号。朗盖尔教授的主要研究领域为高能天体物理与天体物理宇宙学。他撰写了多部学术著作,并发表了超过250篇研究论文。
目录
前言
第1章 引言
1.1对读者的说明
1.2本书的由来
1.3对读者的告诫

显示全部
用户评论
是针对高年级本科生和研究生的,但也可以作为优秀科普阅读。同时,作者推荐了许多优秀著作。
大学毕业多年重新阅读,感觉难道略大。看不明白了。看不懂忧伤
物理学史
原书四分,翻译扣一分;物理内容在国内的通常教材中都存在,仅有值得称道的是部分物理史部分,以及关于近代天文技术的介绍
书中有一些小故事,以前不知道。阐述了一些理论概念的历史起源,值得读一读。
Z-Library
收藏