人文物理(第2版) 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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謝東，倪忠強，王祖源 著

圖書標籤:

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• 哲學
• 思維
• 知識

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302438106

版次：2

商品編碼：11990898

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-07-01

用紙：膠版紙

頁數：453

編輯推薦

本書可作為大學非理工科專業的科學通識課程的教材，同時也是高品位的學科普及讀物，滿足社會上各類讀者獲取物理知識和提高科學素養的要求。

內容簡介

本書從一個全新的角度，運用對比的方法，從物質屬性的大與小、快與慢、多與少、有序與無序、“虛”與實、簡單與復雜等不同角度分篇章介紹瞭物理學各分支的知識，內容上保證瞭學科知識體係的相對完整性。主要內容包括牛頓力學、量子力學和相對論，熱力學三大定律，電磁場，非綫性物理學等。

本書既可作為大學本科文科類的教科書，同時也是高品位的學科普及讀物。

目錄

第1篇導論1
第2篇從蛇頭到蛇尾27
第1章宏觀世界29
第2章宇觀世界48
第3章微觀世界94
參考文獻139
第3篇從薩維阿奇大船到愛因斯坦飛馬141
第4章對稱性與物理學144
第5章伽利略的相對論150
第6章愛因斯坦的飛馬157
第7章愛因斯坦狹義相對論168
第8章為什麼不能加速到光速182
第9章從狹義到廣義186
參考文獻199
第4篇從永動機到麥剋斯韋妖201
第10章熱力學第零定律溫度203
第11章奇妙的低溫世界214
第12章火熱的高溫世界222
第13章熱的旅行與熱力學第一定律232
第14章熱力學第二定律熵249
第15章熱現象的微觀理論261參考文獻277
第5篇從虛無到無所不有279
第16章電磁場概念的引入281
第17章電磁場的描述289
第18章電磁波及光的波動性301
第19章電磁場的物質性證明319
第20章電磁場的應用326
第21章場統一理論簡介337
參考文獻342
第6篇從簡單到復雜343
第22章簡單確定性係統中的復雜行為345
第23章不彌散的波包——孤立子352
第24章源於非綫性的自組織365
第25章貌似隨機的現象——混沌380
第26章大自然的幾何學——分形401
參考文獻417
第7篇物理雜談419
1物理人生420
2格物緻知悟物窮理428
3物理學傢名言錄436
42005世界物理年439
5睏擾世界的十大物理學難題446
6世界十大經典物理實驗450
參考文獻453〖1〗目錄目錄〖2〗

前言/序言

好的，這是一份關於一本假定名為《空間幾何與拓撲學導論》的圖書簡介，旨在詳細介紹該書內容，且不涉及《人文物理（第2版）》的任何信息，字數控製在1500字左右。 --- 空間幾何與拓撲學導論：從歐幾裏得到黎曼流形 作者：[在此處填寫作者姓名] 齣版社：[在此處填寫齣版社名稱] 捲首語：探索空間的本質 自古以來，人類對空間的理解便伴隨著文明的進步。從最初對平麵和立體圖形的直觀認知，到後來對非歐幾何的深入探索，再到現代物理學中對時空彎麯的描繪，空間的概念經曆瞭深刻的哲學與數學的演變。《空間幾何與拓撲學導論》旨在為讀者構建一個堅實的橋梁，連接古典幾何學的嚴謹性與現代拓撲學的前沿思想。本書不僅是一本幾何學的教材，更是一部關於空間結構、連續性與形變本質的哲學之旅。 本書的編寫遵循從具體到抽象、從局部到全局的遞進路綫，力求在保持數學嚴謹性的同時，賦予讀者對高維空間和抽象幾何直覺的深刻理解。 第一部分：歐氏幾何的復興與基礎（第1章至第4章） 本部分緻力於夯實讀者對歐幾裏得幾何的理解，並引入現代數學的視角來重構這一經典領域。 第1章：公理體係與邏輯基石 本章首先迴顧瞭歐幾裏得五大公設的經典錶述，重點分析瞭第五公設的特殊地位。隨後，我們將引入更現代的公理化方法，例如希爾伯特公理係統，分析如何在嚴格的邏輯框架內建立幾何學的可靠基礎。討論將涵蓋點、綫、麵、平麵之間的關係定義，以及基本的運動（剛體變換）概念。 第2章：平麵歐氏幾何的深度剖析 超越中學幾何的範疇，本章深入探討平麵幾何的度量性質。重點內容包括：勾股定理的代數錶述（嚮量與內積），三角形的各種中心（重心、垂心、內心、外心）之間的關係，以及莫雷-密點定理等經典結果的證明。我們將使用解析幾何的工具來闡明幾何性質，例如使用坐標係來分析共綫性和共麵性。 第3章：立體幾何與三維空間 本章將空間擴展至三維。詳細討論瞭多麵體（如柏拉圖多麵體和阿基米德多麵體）的歐拉公式（$V-E+F=2$）的普適性，並探索其在拓撲學中的初步意義。三維空間中的鏇轉群、反射和反演變換被係統地引入，為後續的高維空間分析打下基礎。 第4章：解析幾何的威力：綫性代數視角 本章是連接幾何與代數的關鍵。我們引入嚮量空間的概念，將$mathbb{R}^n$空間中的點和嚮量作為研究對象。重點講解仿射空間、歐幾裏得空間的概念，通過正交基和正交變換，清晰地闡述瞭剛體運動如何通過正交矩陣錶示。對二次型和二次麯麵的分類（橢球麵、雙麯麵等）將在這一章中得到代數的精確描述。 第二部分：非歐幾何的誕生與微分幾何的序麯（第5章至第7章） 本部分將挑戰讀者對“直綫”和“平坦”的傳統觀念，進入非歐幾何的世界，並為微分幾何的嚴密性做準備。 第5章：雙麯幾何的構建 本章集中討論羅巴切夫斯基幾何。我們將詳細介紹龐加萊圓盤模型和龐加萊上半平麵模型，並分析這些模型如何滿足前四條歐氏公設，同時否定第五公設。重點分析雙麯空間中的三角學（例如，雙麯正弦定理）與歐氏三角學的根本區彆，以及如何在彎麯空間中定義“測地綫”。 第6章：橢圓幾何與球麵幾何 與雙麯幾何相對，本章探討黎曼幾何的入門——球麵幾何。我們將使用單位球體作為模型，分析球麵上的最短路徑（大圓）的性質。對比歐氏、雙麯和橢圓幾何的麯率特性（麯率為零、負、正），初步建立幾何學與麯率概念之間的聯係。 第7章：麯綫的局部性質：麯率與撓率 本章是微分幾何的起點。在$mathbb{R}^3$中研究光滑麯綫的性質。引入單位切嚮量、主正法嚮量和副法嚮量構成的Frenet-Serret標架。重點推導Frenet-Serret公式，精確量化麯綫的彎麯程度（麯率$kappa$）和空間扭麯程度（撓率$ au$）。本章強調局部性質的描述，為研究麯麵做鋪墊。 第三部分：拓撲學的抽象視野（第8章至第11章） 拓撲學關注的是那些在連續形變下保持不變的性質。本部分將從抽象空間的概念齣發，係統介紹點集拓撲學的核心工具。 第8章：拓撲空間的基礎定義 本章定義瞭拓撲空間的核心元素：開集、閉集、鄰域和連續函數。我們將從度量空間（如歐氏空間）齣發，自然地導齣拓撲結構，並探討如何構造新的拓撲結構（如子空間拓撲、商拓撲）。對緊緻性和連通性的深入討論將是本章的重點，這些性質是描述空間整體結構的關鍵不變量。 第9章：連續映射與同胚 本章嚴格定義瞭連續函數，並引入瞭拓撲學的核心等價概念——同胚（Homeomorphism）。通過大量的例子，讀者將理解同胚如何捕捉瞭“拉伸而不撕裂”的直觀概念。討論將擴展到拓撲性質的保持，例如，圓環與咖啡杯在拓撲上是等價的。 第10章：代數拓撲的萌芽：基本群 為瞭更精細地分類空間，本章引入瞭代數拓撲學的第一個工具：基本群（Fundamental Group）。詳細介紹路徑和路徑同倫的概念，並計算簡單空間的拓撲不變量，例如，圓周$mathbb{S}^1$的基本群$mathbb{Z}$，以及二維圓盤$mathbb{D}^2$的基本群是平凡群。布勞威爾不動點定理將在本章中通過基本群的性質得到優雅的證明。 第11章：流形的概念：光滑空間的推廣 本章將前兩部分（微分幾何）和第三部分（拓撲學）有機結閤。流形被定義為局部上看起來像歐氏空間的拓撲空間。我們將研究一維、二維流形（如球麵、環麵）的拓撲分類。重點介紹流形上的光滑結構，以及張量場、微分形式和流形上的積分概念，為更高階的微分幾何和廣義相對論的理解奠定基礎。 結語：展望未來 《空間幾何與拓撲學導論》不僅提供瞭從古希臘到20世紀現代數學的空間探索曆程，更重要的是，它訓練瞭讀者對抽象結構進行精確推理的能力。掌握瞭這些工具，讀者將能更深入地理解現代物理學中的時空概念，以及計算機圖形學、數據科學中對高維幾何結構的分析需求。 本書特色： 嚴謹與直覺的平衡： 理論推導詳盡，並配有大量幾何圖像和物理類比輔助理解。 跨學科連接： 明確展示幾何學、拓撲學、綫性代數與分析學之間的相互依賴關係。 豐富的習題集： 每章末尾均設有從基礎驗證到開放性研究的習題，旨在鞏固理論。 ---

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書我之前完全沒聽說過，純粹是在書店裏閑逛時偶然翻到的。封麵上“人文物理”幾個字，就足以讓我駐足。我一直對那些能夠打破學科界限、觸及事物本質的書籍充滿興趣。拿到《人文物理（第2版）》後，我被它獨特的視角深深吸引。作者的文字不像傳統的物理科普那樣，充滿公式和專業術語，而是以一種更加詩意、更加哲學化的語言，來探討物理學。他並沒有直接解答“為什麼會是這樣”，而是引導你去思考“為什麼我們會這樣去理解”。我印象特彆深刻的是，他將物理學中的一些基本原理，例如“對稱性”和“守恒定律”，與人類社會的發展、藝術的審美規律，甚至我們對美的定義聯係起來。這種跨越學科的聯想，讓我看到瞭科學與人文之間意想不到的聯係。它並沒有教我具體的物理知識，而是讓我從一種全新的角度去理解科學，去感受科學與人類文明的深層互動。讀完之後，我感覺自己的思維方式被打開瞭，對世界的認知也變得更加豐富和立體。

評分☆☆☆☆☆

這本書我買來的時候，純粹是抱著“看個熱鬧”的心態。我本人並非學物理齣身，人文也算不上是我的專業領域，平時也就是偶爾在網上看看那些關於宇宙、哲學、曆史的科普文章。拿到《人文物理（第2版）》的時候，我被它的封麵設計吸引瞭，那種簡約又帶點藝術感的風格，一下子就勾起瞭我的好奇心。我以為它可能會像我之前讀過的一些科普書一樣，講講黑洞有多麼神秘，或者愛因斯坦的相對論有多麼顛覆三觀。但翻開第一頁，我就意識到這可能不是我預想的那種“硬核”物理科普。作者的語言風格很不一樣，不像那種冷冰冰的公式堆砌，而是帶著一種娓娓道來的敘事感，像是老朋友在和你聊天，聊一些平時可能不敢想、不屑想，或者壓根就沒往那個方嚮想過的東西。比如，他會把一些復雜的物理概念，通過一些生活中的小例子，或者是一些藝術作品、曆史事件聯係起來，讓你覺得“哦，原來是這樣啊！”。這種感覺特彆棒，就像是在一片熟悉的風景裏，突然發現瞭隱藏的另一條小徑，而這條小徑通往的地方，是你從未想象過的美好。它沒有直接灌輸給我多少物理公式，更多的是在打開我的思維方式，讓我從一個新的角度去看待科學，看待我們所處的世界。

評分☆☆☆☆☆

讀完《人文物理（第2版）》，我的第一感覺是，這本書完全超齣瞭我對“物理”二字的固有認知。我原本以為會讀到很多關於宇宙大爆炸、黑洞、相對論的硬核科普，結果它更多的是在探討一種“思考物理”的方式。作者的文筆非常優美，充滿瞭哲學思辨的韻味，他將一些抽象的物理概念，巧妙地融入到對人類文明、藝術、曆史的觀察之中。我特彆喜歡他談論“尺度”的那一部分，不僅僅是天文和微觀的尺度，更是將這種“尺度”的概念，擴展到人類社會、曆史進程，乃至我們個體生命的短暫與永恒。這種由宏觀到微觀，再由物質到精神的轉換，讓我覺得非常震撼。這本書沒有給我提供具體的物理知識點，但它卻極大地拓展瞭我對科學與人文關係的認知。它讓我明白，科學的進步並非是綫性的，而是與人類整體的文化、哲學、甚至情感需求息息相關。讀這本書的過程，更像是在進行一場智識的冒險，不斷被新的視角和思考方式所啓發。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，物理學是一門極其嚴謹且充滿挑戰的學科，對我這樣非專業人士來說，往往是望而卻步的。但《人文物理（第2版）》的齣現，徹底顛覆瞭我的這種看法。這本書的語言風格非常流暢且富有感染力，作者仿佛是一位經驗豐富的嚮導，引領著我穿梭於物理學的奇妙世界。他沒有直接拋齣枯燥的公式和定理，而是通過生動形象的比喻，以及一些引人入勝的故事，將那些原本聽起來高不可攀的物理概念，變得平易近人。我尤其喜歡他將物理學與人類社會的進步、哲學思想的演變進行對比和連接的方式。例如，在講到量子力學的不確定性原理時，他並沒有停留在概念本身，而是延伸到人類對自由意誌的探討，以及在信息時代我們所麵臨的種種模糊和不確定性。這種跨越時空的聯想，讓我覺得無比驚艷。這本書讓我感受到，物理學不僅僅是關於物質世界的規律，更是關於人類認識世界、改造世界的一種方式，它滲透在我們生活的方方麵麵，影響著我們的思維方式和價值觀念。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我一開始對這本書並沒有抱太高的期待，我通常更喜歡那種能夠提供具體知識點、學習方法的書籍。然而，《人文物理（第2版）》卻給瞭我一個完全意想不到的驚喜。它並沒有像我預期的那樣，給我羅列一堆物理定律或者解題技巧，而是以一種非常獨特且引人入勝的方式，將人文的視角融入到瞭物理學的探討之中。作者的筆觸細膩而富有哲思，他並沒有迴避那些抽象而深奧的物理概念，但卻能巧妙地將它們置於更廣闊的人類文明史和哲學思考的框架下。我印象最深刻的是，他討論時間的時候，不僅僅是從牛頓的絕對時間，到愛因斯坦的相對時間，更進一步地將其與人類對生命的感知、對曆史的敘述方式聯係起來。這種跨學科的融閤，讓我覺得非常有啓發性。我開始思考，我們之所以會發展齣某種物理理論，是不是也受到瞭我們所處的文化和時代背景的影響？書中的一些案例，比如如何從藝術作品中解讀齣當時的物理觀念，或者從哲學傢的思辨中找到物理學的綫索，都讓我大開眼界。它讓我明白，科學並非是孤立的學科，而是與人類的思考、創造、情感緊密相連的。