亚原子粒子的发现 科普读物 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 湖南科学技术出版社

ISBN：9787535795090

商品编码：29435587029

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	亚原子粒子的发现 科普读物 书籍
作者：	(美)斯蒂芬·温伯格(Steven Weinberg)著
定价：	49.0
出版社：	湖南科学技术出版社
出版日期：
ISBN：	9787535795090
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装帧：
开本：	32开

内容简介

本书讲述了一个关于发现原子结构的引人入胜的故事，展示了亚原子粒子的发现历史与当今物理学前沿工作之间的联系。本书以亚原子粒子，包括电子、质子和中子等的发现为主线，遵循历史的轮廓，让读者直接进入20世纪物理学的一系列关键的专题，内容详尽，资料丰富。

《时间的织锦：物理学的伟大方程》 目录 引言：无尽的追寻 第一章：万有皆数——古希腊的数学启蒙 第二章：运动的韵律——经典力学的宏伟蓝图 第三章：光的波澜——电磁学的统一之美 第四章：能量的秘密——热力学的法则 第五章：原子时代的曙光——量子理论的诞生 第六章：时空的弯曲——相对论的宇宙观 第七章：物质的深层——粒子物理学的黎明 第八章：秩序与混沌——复杂性的崛起 第九章：宇宙的图景——宇宙学的最新探索 第十章：未解之谜与未来展望 引言：无尽的追寻 自古以来，人类就从未停止过对世界本质的探求。我们仰望星空，思考日升月落，追问万物为何存在、如何运转。这份深藏于心底的、对未知的好奇与渴望，驱动着一代又一代的先贤，以非凡的智慧和坚韧的毅力，编织出理解宇宙的宏大图景。这幅图景，并非一蹴而就，而是由无数次猜想、验证、颠覆与重塑所构成，其核心，便是那些简洁而深刻的数学方程，它们如同宇宙的通用语言，揭示着支配我们存在的最基本法则。 本书，并非要深入剖析微观世界的每一个粒子，也不是要详尽解读那些晦涩难懂的数学证明。相反，它是一次面向所有对宇宙奥秘充满好奇的读者的邀请，一同踏上一段穿越物理学伟大思想史的旅程。我们将一同回顾那些奠定我们现代科学基石的革命性发现，感受那些伟大头脑的闪光时刻，理解那些深刻的物理学方程是如何一步步将我们从蒙昧推向文明，又如何不断拓展我们认知边界的。我们将看到的，不是冷冰冰的公式，而是人类智慧与宇宙规律交织出的壮丽篇章。 第一章：万有皆数——古希腊的数学启蒙 在人类文明的黎明，古希腊人便以其独特的理性精神，为我们开启了理解世界的数学之门。他们不再满足于仅仅描述现象，而是开始追寻现象背后的普遍规律。毕达哥拉斯学派对数字的崇拜，不仅是对数字本身之美的赞叹，更是对宇宙秩序的初步洞察。他们相信，万物皆可化为数字，数字之间存在着和谐的比例关系。这种“万物皆数”的思想，为后来的物理学研究奠定了基础，即便在今天，我们依然在用数学的语言来描述和预测宇宙的运行。 亚里士多德的观察与分类，虽然在某些方面被后来的科学所修正，但他对世界逻辑性的探求，以及试图建立一套连贯的解释体系的努力，同样具有里程碑意义。他的“原因论”思想，促使人们去思考事物为何会发生，这正是科学研究的起点。虽然他未能突破经验观察的局限，但他的思想方法，对科学发展产生了深远影响，引领着人们开始理性地认识世界。 第二章：运动的韵律——经典力学的宏伟蓝图 当我们将目光投向文艺复兴时期，物理学的宏伟画卷才真正徐徐展开。尼古拉·哥白尼的天体运行新论，颠覆了统治人类思想千年的地心说，将太阳推向了宇宙的中心。这不仅是一场天文学革命，更是一次思想的解放，宣告了人类理性开始挑战古老的权威。 约翰内斯·开普勒，通过对第谷·布拉赫海量数据的细致分析，发现了行星运动的三大定律。这些定律，用简洁的数学语言描述了行星绕日运行的椭圆轨道、速度的变化以及轨道周期与半径之间的关系。它们不再是模糊的哲学猜测，而是可被精确描述和预测的运动规律，标志着物理学开始走向定量化。 然而，真正将经典力学推向巅峰的是艾萨克·牛顿。他集前人之大成，在《自然哲学的数学原理》中，提出了三大运动定律和万有引力定律。牛顿的运动定律，揭示了物体运动状态改变的原因（力），以及惯性、加速度与力的关系，为描述各种宏观物体的运动提供了统一的框架。而万有引力定律，更是以一种超越时空的普适性，解释了天体为何围绕太阳运转，也解释了苹果为何会落地。牛顿的力学体系，如同一座巍峨的殿堂，在两个多世纪里，几乎涵盖了所有已知的物理现象，其方程的简洁与力量，至今仍令人惊叹。它不仅是物理学的基石，更是人类理性精神的辉煌象征。 第三章：光的波澜——电磁学的统一之美 光，自古以来便是人类探索的焦点。是粒子还是波？这个问题在物理学史上留下了深刻的印记。托马斯·杨的双缝干涉实验，无可辩驳地证明了光的波动性，为光的波动说提供了坚实证据。 然而，真正的革命性进展，来自于迈克尔·法拉第。他通过大量的实验，发现了电磁感应现象，揭示了电与磁之间紧密的联系。他以“力线”的概念，形象地描述了电场和磁场的分布，为理解这些看不见的力场提供了直观的工具。 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦，以他非凡的数学天赋，将法拉第的实验发现和前人的理论融会贯通，建立了经典电磁场理论。他提出的麦克斯韦方程组，是物理学史上最优美的方程组之一。这组方程，不仅统一了电学、磁学和光学，更预言了电磁波的存在，并计算出其传播速度恰好等于光速。这惊人的发现，彻底改变了我们对光的认识，宣告了光就是一种电磁波。麦克斯韦方程组的出现，不仅标志着经典电磁学的成熟，更预示着一个全新的时代——信息时代——的到来，我们如今所依赖的无线通信、广播电视，都源于这个伟大的理论。 第四章：能量的秘密——热力学的法则 当我们将目光转向日常现象，例如蒸汽机的运转，我们发现另一个深刻的规律正在支配着世界——能量。热力学，作为一门研究能量转换和传递的学科，揭示了宇宙运行的另一重要维度。 能量守恒定律，作为热力学第一定律，告诉我们能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式。这一普适的法则，不仅在宏观世界中体现，也同样适用于微观粒子。 而热力学第二定律，则更为深刻地揭示了自然界的不可逆性。它指出，在一个孤立的系统中，熵（无序度）总是趋向于增加。这意味着，能量的转化并非总是完美无缺，总会有部分能量转化为无法利用的“无效能量”，使得系统变得越来越混乱。这一定律，解释了为什么许多过程是单向的，例如热量总是从高温物体传递到低温物体，以及为什么我们无法建造永动机。热力学法则，为我们理解宇宙的演化进程，以及生命的有限性，提供了深刻的启示。 第五章：原子时代的曙光——量子理论的诞生 经典物理学在解释宏观世界时取得了辉煌的成就，然而，当物理学家试图深入研究微观世界时，他们遇到了前所未有的挑战。黑体辐射问题，以及光电效应，都无法用经典物理学的理论来解释。 马克斯·普朗克，为了解释黑体辐射，大胆提出了能量量子化的假设，认为能量不是连续的，而是以一份份离散的“量子”形式传递。这一看似微小的假设，却为量子力学的诞生敲响了序曲。 爱因斯坦，在普朗克的量子概念的基础上，进一步解释了光电效应，提出了光子的概念，认为光也具有粒子性。这意味着，光既有波动性，又有粒子性，这种“波粒二象性”是微观粒子固有的属性，颠覆了我们对物质形态的传统认知。 尼尔斯·玻尔，将量子概念引入原子结构模型，成功解释了原子光谱的离散性。他提出的玻尔模型，虽然在后来的量子力学发展中被更完善的描述所取代，但其核心思想——能级量子化——却至关重要。 随后，埃尔温·薛定谔和维尔纳·海森堡等人，建立了完整的量子力学理论。薛定谔方程描述了微观粒子的波动方程，海森堡的矩阵力学则以另一种数学形式表达了量子世界的规律。量子力学的出现，以其奇特的概率性、不确定性以及叠加态等概念，彻底改变了我们对物质世界的理解。它解释了化学键的形成、半导体的性质，以及恒星的能量来源，为现代科技，如激光、核能、晶体管等，奠定了理论基础。 第六章：时空的弯曲——相对论的宇宙观 当牛顿的引力定律在解释水星近日点进动等现象时，显得力不从心。爱因斯坦，这位20世纪最伟大的物理学家之一，以其非凡的洞察力，再次革新了我们对宇宙的认知。 狭义相对论，在1905年提出，揭示了时间和空间并非绝对不变，而是相互关联、可以被观察者运动状态所影响的。它提出了著名的质能方程 E=mc²，揭示了质量和能量的等价性，这个方程的力量，不仅解释了恒星发光的秘密，也预示了原子能的巨大潜能。 随后，爱因斯坦在1915年提出了广义相对论。这部理论将引力重新解释为时空的弯曲。质量和能量会扭曲周围的时空，而物体则沿着弯曲的时空路径运动。广义相对论精确地预测了光线在引力场中的弯曲，以及引力红移等现象，这些预测后来都得到了天文观测的证实。广义相对论不仅是描述宇宙大尺度结构的理论基石，也为我们理解黑洞、引力波等宇宙奇观提供了框架。它将我们对宇宙的理解，从一个静态的、牛顿式的框架，提升到一个动态的、几何化的新境界。 第七章：物质的深层——粒子物理学的黎明 在量子力学和相对论的指引下，物理学家开始深入探索物质的最基本构成。他们发现，原子并非不可分割，而是由质子、中子和电子组成的。而随着加速器的发展，更多更小的粒子不断被发现，如μ子、π介子、K介子等。 为了理解这些纷繁复杂的粒子，物理学家们提出了“标准模型”。这个模型将已知的所有基本粒子归类为夸克、轻子、规范玻色子和希格斯玻色子。标准模型描述了四种基本相互作用：强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用（尽管引力在标准模型中尚未被完全纳入）。它在解释粒子行为方面取得了巨大的成功，预测的许多粒子，如W和Z玻色子，以及希格斯玻色子，都得到了实验的证实。标准模型是粒子物理学的一大成就，为我们理解物质的构成和相互作用提供了一个框架。 第八章：秩序与混沌——复杂性的崛起 随着科学的不断发展，我们发现，即使了解了最基本的粒子和相互作用，也仍然无法完全预测和理解许多宏观现象。例如，天气预报的困难，生命的起源和演化，以及大脑的运作。 “混沌理论”的出现，揭示了即使在确定性系统中，也可能存在着意想不到的复杂行为。微小的初始差异，经过系统的演化，可能会导致截然不同的结果，这便是“蝴蝶效应”。混沌理论让我们认识到，预测的极限并非总是源于知识的不足，而是事物本身固有的复杂性。 “自组织”的概念，则描述了系统在没有外部干预的情况下，如何自发地形成有序结构。例如，雪花的形成，鸟群的聚集，以及生命的诞生。复杂性科学，作为一个交叉学科，正在探索这些普遍存在的组织原则，试图在看似无序的世界中发现隐藏的秩序。 第九章：宇宙的图景——宇宙学的最新探索 物理学的发展，也促使我们对宇宙的整体有了更深刻的认识。大爆炸理论，被认为是描述宇宙起源和演化的标准模型。它认为，宇宙起源于一个极高密度、极高温的奇点，并在不断膨胀和冷却。 宇宙微波背景辐射，是大爆炸的“余晖”，其存在和性质为大爆炸理论提供了强有力的证据。对宇宙大尺度结构的观测，如星系团和超星系的分布，也进一步支持了宇宙膨胀的模型。 然而，宇宙学研究也面临着巨大的挑战。暗物质和暗能量的发现，表明我们所知的普通物质只占宇宙总质量-能量的一小部分。暗物质不发光，却通过引力影响着星系的形成和运动。暗能量则被认为是导致宇宙加速膨胀的原因。这些未知的成分，构成了宇宙的大部分，也成为了现代宇宙学最令人兴奋的研究领域。 第十章：未解之谜与未来展望 尽管人类在理解宇宙的道路上取得了令人瞩目的成就，但我们仍然面临着许多深刻的未解之谜。例如，引力与量子力学的统一，即“万有理论”的探索；暗物质和暗能量的本质；宇宙的终极命运；以及生命的起源和意识的本质。 未来，物理学将继续以前所未有的速度向前发展。新的实验技术，如更高能量的粒子对撞机、更精密的引力波探测器、以及更强大的天文望远镜，将帮助我们揭开更多宇宙的奥秘。理论物理学家们将继续探索新的数学框架，试图整合现有理论，寻找支配宇宙最深层法则的统一理论。 《时间的织锦：物理学的伟大方程》邀请您一同回顾这段辉煌的探索历程，感受那些深刻的思想是如何交织在一起，编织出我们对宇宙的理解。这趟旅程，不仅是对科学成就的回顾，更是对人类好奇心、求知欲和智慧的赞颂。我们相信，在不断追寻真理的道路上，人类的认知边界将会被不断拓展，我们对宇宙的理解也将更加深刻和完整。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字虽然直白，但我感觉它背后蕴含的能量是巨大的。亚原子粒子，这几个字本身就充满了神秘感，它们是构成我们宇宙最基本的“积木”，了解它们，就如同窥探了世界的本源。我希望这本书能为我打开一扇新的认知之门，让我明白，我们习以为常的物质世界，其实是由如此微小而复杂的实体构成的。我期待它能清晰地梳理出不同粒子的发现脉络，从早期对原子结构的探索，到原子核内部的奥秘，再到更深层的夸克模型。书中是否会提到那些改变了我们对物质基本性质认知的关键实验，比如卢瑟福的α粒子散射实验，或者J.J.汤姆孙发现电子的阴极射线管实验？我希望这些实验的描述能够足够详尽，让我能够大致理解其原理和意义。同时，我也想知道，随着粒子物理学的不断发展，我们的认知是否也在不断更新和修正？是否存在一些曾经被认为是基本粒子，后来却发现是由更小的粒子组成的？这种科学的迭代和进步，本身就是一件非常引人入胜的事情。这本书能否引导我思考，我们对亚原子粒子的理解，是否已经触及到了最底层的真相，还是说，在更小的尺度上，还有更令人惊叹的秘密等待我们去发掘？

评分☆☆☆☆☆

这本书刚拿到手，就被它极具科技感的封面吸引住了。封面上流动的粒子光影，仿佛预示着一段穿越微观世界的奇妙旅程。我一直对物理学，尤其是那些肉眼看不见的亚原子粒子充满好奇。那些构成我们周围一切最基本物质的微小单位，它们是如何被发现的？它们又拥有怎样的性质？这本书的标题“亚原子粒子的发现”恰好精准地击中了我的兴趣点。我希望这本书能像一位经验丰富的向导，带领我深入到原子核的深处，去揭示电子、质子、中子这些耳熟能详的名字背后，隐藏的更深层次的故事。同时，我也期待它能介绍那些更为奇特、更为前沿的粒子，比如夸克、轻子，甚至希格斯玻色子。我想知道，科学家们是如何在一次次精密的实验中，“捕捉”到这些转瞬即逝的粒子踪迹的，他们是如何通过设计巧妙的仪器，解读那些晦涩的数据，最终构建出我们现在所知的粒子物理学图景的。作为一本科普读物，我更看重的是它的可读性，希望它不会是一堆枯燥的公式和概念的堆砌，而是能够用生动形象的语言，将复杂的科学原理，转化为普通读者也能理解的精彩叙述。能够理解科学家们探索未知世界的艰辛与喜悦，能感受到科学精神的魅力，是我对这本书最大的期待。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书，我脑海中立刻浮现出那些在实验室里埋头苦干的科学家们的身影。他们是如何在二战的阴影下，或是冷战的紧张气氛中，依然能够坚持对宇宙最基本构成的好奇？我想了解，在那没有计算机辅助计算的年代，仅仅依靠纸笔和对物理定律的深刻理解，他们是如何一步步推导出粒子存在的证据的。电子的发现，想必是一场充满戏剧性的过程，不知道是否真的如某些电影情节那样，充满了意外和灵感。质子和中子的分离，又需要怎样的实验设备和理论支撑？这本书能否为我描绘出那个时代的科学氛围，展现科学家们在面对未知时那种坚韧不拔、勇于挑战的精神？我尤其关心那些“非主流”粒子的发现史，比如反物质，它的理论提出到实验证实，一定经历了漫长的探索和争议。还有中微子，那种几乎不与其他物质发生作用的幽灵粒子，科学家们又是如何“看见”它的？我希望这本书不仅仅是介绍“发现”本身，更能触及到“发现”背后的科学思维方式，那种从现象到本质，从猜测到验证的严谨过程。如果书中能穿插一些科学家的个人故事，他们的学术争论，甚至是一些有趣的轶事，那无疑会为这本书增添不少人文色彩，让科学探索的过程更加鲜活立体。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，仿佛为我提供了一张通往微观世界的地图，而“发现”二字，则是这张地图上最引人入胜的标记。我迫切想知道，那些听起来似乎遥不可及的粒子，它们的“诞生”故事是怎样的。是否就像童话故事里的精灵，悄无声息地存在，然后被某个偶然的发现，或是某个大胆的猜想所揭示？我期待书中能够详尽地介绍粒子物理学发展史上那些里程碑式的事件。比如，为什么科学家们会开始思考原子并非不可再分？是什么促使他们去寻找电子之外的粒子？质子和中子的发现，是否是逻辑推理的必然结果，还是实验数据的一鸣惊人？我还对那些现代粒子物理学的“明星”粒子，如中微子、μ子、π介子等，它们的发现过程和在粒子世界中的作用感到好奇。这本书能否用通俗易懂的方式，解释它们的性质，以及它们是如何被探测到的？我想知道，是什么样的设备，才能“看见”这些短暂存在的、几乎与物质世界“绝缘”的粒子？如果书中能穿插一些科学家的传记片段，他们的研究方法，他们是如何克服困难，坚持下去的，那就更能让我感受到科学的温度，理解科学不仅仅是冰冷的理论，更是人类智慧和毅力的结晶。

评分☆☆☆☆☆

拿起这本书，我脑海里立刻充满了对粒子世界的无限遐想。那些构成我们世界最基本单元的亚原子粒子，它们是如何一点点被人类的智慧所揭示出来的？我希望这本书能够讲述一段波澜壮阔的科学史诗，从最早的原子理论萌芽，到古希腊哲学家对“不可分割”的思考，再到近代物理学革命的曙光。我特别想了解，科学家们是如何一步步突破思维的定势，去探索比原子更小的世界。电子的发现，质子的提出，中子的确认，这些都是人类认识物质过程中的重大飞跃，书中能否生动地描绘出这些发现的场景？我期待能读到关于那些“不可思议”粒子的故事，比如介子、轻子，以及那些构成质子和中子的夸克。这些粒子，在我们的日常生活中听不到，摸不着，它们的存在，完全依赖于精密的科学仪器和严谨的理论推导，它们的发现过程一定充满了挑战和智慧。这本书能否以一种引人入胜的方式，介绍这些粒子的基本性质，以及它们在粒子物理学标准模型中的地位？我更希望，它能不仅仅是简单地罗列发现，而是能够展现出科学家们在探索未知时那种求真务实的精神，那种敢于质疑，勇于创新的科学态度。