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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　在這本書(shū)中，高能物理學(xué)家李學(xué)潛教授從牛頓力學(xué)講起，簡(jiǎn)明介紹了電磁學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、狹義和廣義相對(duì)論、量子物理、量子場(chǎng)論、粒子物理學(xué)以及高能天體物理學(xué)的相關(guān)知識(shí)和重要的進(jìn)展。此外，本書(shū)還剖析了物理學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)系，以及物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域的發(fā)展和人類(lèi)文明發(fā)展的密切聯(lián)系，給讀者繪制了物理文化與人類(lèi)文明的絢爛多彩的圖景。本書(shū)涵蓋的內(nèi)容雖然廣泛，但通過(guò)作者通俗易懂、深入淺出的講解，能讓愛(ài)好物理學(xué)的中學(xué)生、大學(xué)生從書(shū)中體會(huì)到物理學(xué)的魅力。

作者簡(jiǎn)介

　　李學(xué)潛，南開(kāi)大學(xué)物理科學(xué)學(xué)院教授1961年進(jìn)入南開(kāi)大學(xué)物理系，畢業(yè)后進(jìn)入保定整流器廠，1977年考入南開(kāi)大學(xué)成為碩士研究生，1980年到美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下開(kāi)展博士研究生的研究工作。1985年獲得博士學(xué)位回國(guó)，在中國(guó)科學(xué)院理論物理研究所做博士后，1987年應(yīng)母校光校長(zhǎng)邀請(qǐng)回到南開(kāi)大學(xué)，在教學(xué)的同時(shí)開(kāi)展學(xué)術(shù)研究，直到退休。李學(xué)潛教授主要的研究方向是粒子物理現(xiàn)象學(xué)（唯象學(xué)），其他方向如量子物理、中微子物理、核物理、宇宙學(xué)等均有涉獵，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表過(guò)近200篇學(xué)術(shù)論文，并寫(xiě)過(guò)不少科普文章和教學(xué)相關(guān)文章，翻譯了幾本物理書(shū)籍。李學(xué)潛教授曾任天津市物理學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)物理學(xué)會(huì)高能物理分會(huì)常務(wù)理事，一生中培養(yǎng)博士生、碩士生幾十人，他們目前活躍在國(guó)內(nèi)外各高校及科研單位的教學(xué)和科研一線。

圖書(shū)目錄

第一章從牛頓開(kāi)始 1
牛頓開(kāi)啟了物理學(xué)的大門(mén) 1
牛頓力學(xué)的應(yīng)用和哲學(xué)意義 6
開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)三大定律和牛頓的萬(wàn)有引力定律 13
光是粒子還是波 19
牛頓在物理學(xué)、數(shù)學(xué)等各方面的涉獵 23

第二章物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)和理論研究 26
粗?；臀_論——誤差的存在和分析 26
鏡像法——看得見(jiàn)的數(shù)據(jù) 30
材料的檢驗(yàn) 34
信號(hào)——遠(yuǎn)程傳輸和測(cè)量 39
再論加速器 41
利用微擾論驗(yàn)證理論 49

第三章當(dāng)數(shù)學(xué)遇到物理學(xué) 54
數(shù)學(xué)在物理學(xué)中的重要作用 54
幾何和代數(shù) 56
萬(wàn)物皆數(shù) 61
對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng) 63
微分幾何和量子場(chǎng)論 67

第四章麥克斯韋理論 73
電、磁研究塑造現(xiàn)代文明 74
麥克斯韋方程組 78
電磁波和光、反射和折射規(guī)律，以及干涉、衍射 82
邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)，否定了電磁以太的存在 85

第五章相對(duì)論 88
光速不變的秘密 88
“同時(shí)”不同時(shí)——時(shí)間的相對(duì)性 93
相對(duì)論的直接驗(yàn)證 99
狹義相對(duì)論的應(yīng)用 100
廣義相對(duì)論 104
黑洞與奇點(diǎn) 107
引力波 111
蟲(chóng)洞 114
未來(lái)的星際旅行 115

第六章認(rèn)識(shí)宇宙 117
人類(lèi)在宇宙中的地位 117
太陽(yáng) 120
恒星的死亡過(guò)程 122
宇宙的創(chuàng)生和演化 128
正反物質(zhì)的不對(duì)稱(chēng)性 135
暗物質(zhì)與暗能量 137

第七章統(tǒng)計(jì)物理的古怪研究 143
統(tǒng)計(jì)對(duì)物理學(xué)有多重要 143
微觀和宏觀世界的橋梁 150
多體問(wèn)題 154
熵的引入和熱力學(xué)第二定律 158
負(fù)熵告訴你，人為什么會(huì)衰老和死亡 161
相變 164
細(xì)胞、染色體和DNA 168
什么是生命？ 172
COVID-19的傳播和變異 178

第八章玄妙的量子物理世界 183
黑體輻射 184
舊量子論和新量子論 193
不確定性原理 197
糾纏態(tài)和遠(yuǎn)程傳輸 199
量子計(jì)算機(jī) 201
量子力學(xué)的局限性，二次量子化和量子場(chǎng)論 202
再論冠狀病毒的變異（量子力學(xué)） 207

第九章基礎(chǔ)物理是理解世界體質(zhì)的工具 212
關(guān)于物理學(xué) 212
夸克模型的建立 215
粲偶素粒子開(kāi)拓人類(lèi)對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新認(rèn)知 225
新夸克結(jié)構(gòu) 229
4種相互作用與楊-米爾斯理論 231
對(duì)稱(chēng)性和對(duì)稱(chēng)性破缺 238
現(xiàn)有理論的缺陷 246
微擾和非微擾，物理的解析和數(shù)值表述 250
第十章中微子的故事 254
中微子的發(fā)現(xiàn) 254
太陽(yáng)中微子“丟失”之謎 256
中微子物理可以為人類(lèi)造福 260

結(jié)束語(yǔ)：終極真理是否存在 262
后記與致謝 267