粒子與宇宙

內(nèi)容概要

世界上最小的粒子是什么？浩瀚的宇宙又蘊(yùn)藏著什么樣的奧秘？翻開(kāi)凱爾·柯克蘭德博士所著的《粒子與宇宙》這本書(shū)，你就開(kāi)始了一段穿越時(shí)空的旅行。你可以到粒子動(dòng)物園去看看夸克是什么樣子，也可以乘上宇宙飛船到蒼茫的太空中去捕捉來(lái)自天外的信號(hào)，你還可以扇動(dòng)著想象的翅膀回到時(shí)間的起點(diǎn)去一睹大爆炸的悲壯，或者飛向未來(lái)去看看數(shù)十億年之后的宇宙將會(huì)怎樣。一個(gè)小小的原子何以能毀滅地球？光是波還是粒子？所有的物質(zhì)都是由什么構(gòu)成的？我們能回到過(guò)去嗎？宇宙從哪里來(lái)又將到哪里去？所有這些已知的、未知的世界之謎都等待著你去探索。《粒子與宇宙》一書(shū)分5章介紹了核物理、量子理論、粒子物理、相對(duì)論和宇宙學(xué)的有關(guān)知識(shí)，深入淺出地為我們?cè)佻F(xiàn)了知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，并介紹了這些知識(shí)的當(dāng)前或者潛在應(yīng)用。這本書(shū)集科學(xué)性與趣味性于一身，從微觀到宏觀，從過(guò)去到未來(lái)，既傳遞信息，又啟發(fā)思考。經(jīng)典物理學(xué)讓位于現(xiàn)代物理學(xué)是科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果，然而，關(guān)于世界的奧秘，我們要去探索的還有很多很多……

作者簡(jiǎn)介

凱爾·柯克蘭德博士(Kyle Kirkland)，1998年在賓夕法尼亞大學(xué)獲得神經(jīng)科學(xué)的博士學(xué)位，主要研究方向是視覺(jué)系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。他的跨學(xué)科背景和興趣促使他發(fā)表了關(guān)于科學(xué)的歷史以及科學(xué)在當(dāng)前和未來(lái)對(duì)社會(huì)的影響等多篇文章。凱爾·柯克蘭德同時(shí)也是Fscts on File出版公司出版的“科學(xué)與技術(shù)焦點(diǎn)”叢書(shū)中的《光學(xué)》一書(shū)的作者之一。

書(shū)籍目錄

前言鳴謝簡(jiǎn)介1 核物理：輻射、武器和反應(yīng)堆 原子核 輻射 原子彈 E=mc2 核能 核醫(yī)療學(xué) 核動(dòng)力宇宙飛船 聚變：未來(lái)的核能2 量子力學(xué) 微小粒子的力與運(yùn)動(dòng) 波粒二象性 電子顯微鏡 知識(shí)的限度 量子計(jì)算機(jī) 傳送“我”：量子隱形傳送3 粒子物理學(xué) 粒子加速器 回旋加速器——R約去R 所有物質(zhì)是由什么構(gòu)成的 反物質(zhì) 物質(zhì)一反物質(zhì)湮滅 用反物質(zhì)給人體照相 用反物質(zhì)推進(jìn)宇宙飛船 標(biāo)準(zhǔn)模型：基本粒子及其相互作用4 相對(duì)論 阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的假設(shè) 邁克爾遜一莫雷實(shí)驗(yàn) 時(shí)間膨脹和長(zhǎng)度收縮 狹義相對(duì)論的方程式 雙生子悖論 引力和廣義相對(duì)論 黑洞5 宇宙學(xué) 宇宙大爆炸 超新星、脈沖星和類星體 萬(wàn)物的理論 宇宙的命運(yùn)結(jié)語(yǔ)元素周期表化學(xué)元素表譯者感言

章節(jié)摘錄

　　海森堡所表明的是，概率是物理學(xué)家所能及的最好的描述。“測(cè)不準(zhǔn)原理”論證了為什么像位置和速度這樣的變量不能同時(shí)被確切地得知。如果我們精確地知道了一個(gè)電子的位置，那么它的速度就一定是不清楚的，因?yàn)閷?duì)位置的精確測(cè)量導(dǎo)致了速度的變化，反過(guò)來(lái)也一樣。這就意味著，要像拉普拉斯所設(shè)想的那樣去對(duì)宇宙作出完備的預(yù)測(cè)，將永遠(yuǎn)是我們所不能及的。物理學(xué)家在作出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)之前必須知道系統(tǒng)的初始狀態(tài)，這在海森堡看來(lái)是不可能的。　　海森堡、玻恩和玻爾試圖拋棄決定論，但20世紀(jì)初期的其他一些杰出物理學(xué)家卻不甘心這么輕易地放棄。讓薛定諤等物理學(xué)家不快的是，量子力學(xué)似乎忽視了邏輯。薛定諤堅(jiān)持認(rèn)為，楊的雙縫實(shí)驗(yàn)中的光子或電子事實(shí)上確實(shí)只通過(guò)了兩個(gè)夾縫中的一個(gè)或另一個(gè)，量子力學(xué)沒(méi)有辦法預(yù)測(cè)出粒子到底將穿過(guò)哪一個(gè)夾縫，這只能說(shuō)明這種理論是不完善的?！　「鶕?jù)玻爾對(duì)量子力學(xué)的解釋，除非有人在看，否則光子或電子確實(shí)同時(shí)穿過(guò)了兩個(gè)夾縫，正是測(cè)量行為決定了這些事物是表現(xiàn)出波的還是表現(xiàn)出粒子的特點(diǎn)。薛定諤描述了一種實(shí)驗(yàn)條件，用以揭示這種解釋的邏輯問(wèn)題。他設(shè)想了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一只貓被關(guān)在一個(gè)放有一瓶致命毒藥的箱子里。這是一個(gè)“思維實(shí)驗(yàn)”，并不會(huì)實(shí)際去做。薛定諤的目的是啟發(fā)人們思考。瓶子隨時(shí)可能破裂，這是由如粒子的軌道這樣的隨機(jī)事件來(lái)觸發(fā)的，在量子力學(xué)里，這個(gè)軌道在測(cè)量之前是不確定的。沒(méi)有人能夠看到或聽(tīng)到箱子里的任何動(dòng)靜，所以沒(méi)有人知道瓶子是否已經(jīng)破裂并把貓毒死了。按照玻爾對(duì)量子力學(xué)的解釋，只有看的動(dòng)作能夠決定粒子走了哪條路徑以及系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，那么，在有人打開(kāi)箱子之前，貓就應(yīng)該被認(rèn)為既是活的又是死的！　　……

編輯推薦

　　人們對(duì)于核技術(shù)和宇宙起源等物理理論耳熟能詳．而對(duì)于日常生活的物理現(xiàn)象卻知之甚少?！拔覀兪澜缰械奈锢怼笔且惶?冊(cè)叢書(shū)．全景式地描述了對(duì)技術(shù)和社會(huì)產(chǎn)生影響的物理現(xiàn)象，有助于人們了解宇宙的本質(zhì)和規(guī)律。　　《粒子與宇宙》評(píng)述了艾薩克·牛頓爵士以及與他同時(shí)代的物理學(xué)家的定律和理論如何通過(guò)研究和實(shí)驗(yàn)而演化成了“現(xiàn)代”物理學(xué)?！段覀兪澜缰械奈锢恚毫Ｗ优c宇宙》論及的那些觀察、理論及其檢驗(yàn)極大地推動(dòng)了人類先前未曾涉足的宇宙新領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)發(fā)展?！　　读Ｗ优c宇宙》包括了以下內(nèi)容：　　核物理：輻射、武器和反應(yīng)堆　　粒子物理學(xué)　　宇宙學(xué)　　量子力學(xué)　　相對(duì)論　　《我們世界中的物理：粒子與宇宙》包括了40多幅黑白照片和插圖，附錄化學(xué)元素周期表和化學(xué)元素表?！拔覀兪澜缰械奈锢怼眳矔?shū)是為那些渴望了解有趣的物理學(xué)知識(shí)的學(xué)生、老師和普通讀者提供的一套基礎(chǔ)讀物。

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