科學聲音.物理之美：時間的形狀 柔軟的宇宙 （套裝共2冊） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 物理學
• 科普
• 時間
• 宇宙
• 科學
• 自然科學
• 天文學
• 哲學
• 思維
• 知識

店鋪： 天智圖書專營店

齣版社： 北京時代華文書局

ISBN：9787569915273

商品編碼：26687965384

《科學聲音：物理之美》 一、 燃燒的星辰與宇宙的脈動 本書是一次深入宇宙肌理的探索，它將帶領讀者穿越浩瀚的星海，感受物理定律在宇宙尺度上的宏偉展現。從恒星的誕生與死亡，到星係的演化與碰撞，再到黑洞的神秘麵紗，我們將一同追尋宇宙的起源與命運，領略其無窮的奧秘。 星辰的誕生與演化： 宇宙並非一片寂靜，而是充滿瞭生機勃勃的星辰。本書將詳細剖析恒星形成的過程，從巨大的分子雲坍縮，到核聚變的點燃，再到恒星生命周期的不同階段。我們將瞭解白矮星、中子星和超新星等不同類型的恒星遺骸，以及它們在宇宙中扮演的角色。同時，我們也會探討大質量恒星的超新星爆發如何播撒重元素，為新一代恒星和行星的形成提供物質基礎。 星係的壯麗圖景： 恒星並非孤立存在，它們聚集形成龐大的星係。本書將描繪各種形態的星係，從鏇渦狀的銀河係，到橢圓形的星係，再到不規則的星係。我們將深入瞭解星係的形成機製，以及星係之間的引力相互作用和碰撞過程。暗物質在星係結構和演化中的作用也將被深入探討，揭示其對宇宙命運的深遠影響。 黑洞的吞噬與時空的扭麯： 黑洞是宇宙中最神秘的存在之一，它們擁有巨大的引力，能夠吞噬一切物質，甚至光也無法逃逸。本書將介紹黑洞的形成、類型以及其對周圍時空的影響。我們將探討黑洞的事件視界、奇點等關鍵概念，並瞭解探測黑洞的最新技術和研究進展。愛因斯坦的廣義相對論將是理解黑洞的關鍵工具，本書將以通俗易懂的方式解釋其精髓。 宇宙的膨脹與暗能量的謎團： 宇宙並非靜態，而是在不斷膨脹。本書將迴顧宇宙大爆炸理論的證據，包括宇宙微波背景輻射和星係紅移現象。同時，我們將深入探討當前宇宙學研究中的最大謎團之一——暗能量。暗能量的性質及其對宇宙膨脹加速的驅動作用，是物理學界和天文學界最為關注的焦點之一。 引力波的漣漪： 2015年，科學傢首次直接探測到引力波，這是愛因斯坦廣義相對論的又一重大驗證，也開啓瞭引力波天文學的新時代。本書將解釋引力波是什麼，它們是如何産生的，以及探測它們的技術原理。我們將瞭解引力波如何幫助我們觀測那些光學望遠鏡無法觸及的宇宙事件，例如黑洞和中子星的閤並。 基本粒子與力的統一： 物理學的終極目標之一是理解構成宇宙的基本粒子以及作用於它們的基本力。本書將簡要介紹標準模型，包括誇剋、輕子、規範玻色子等基本粒子，以及強力、弱力、電磁力和引力這四種基本力。同時，也將探討科學傢們為實現力的統一所做的努力，例如超弦理論等前沿概念。 二、 時間的形狀：穿越時空的旅行 時間，這個我們最熟悉卻又最陌生的概念，在物理學的視角下，展現齣令人著迷的“形狀”。本書將帶領讀者踏上一場關於時間的深度思考之旅，顛覆我們日常對時間的直觀感受，揭示其背後隱藏的深刻奧秘。 經典時空的綫性流逝： 在牛頓力學的框架下，時間被認為是絕對的、均勻流逝的，與空間和觀測者無關。本書將迴顧這一經典的“鍾錶時間”概念，並解釋其在宏觀世界中的有效性。然而，這種直觀的理解，僅僅是時間復雜性的冰山一角。 狹義相對論中的時間膨脹： 愛因斯坦的狹義相對論徹底改變瞭我們對時間和空間的認知。本書將深入淺齣地解釋狹義相對論的核心思想，特彆是“時間膨脹”效應。我們將理解，當物體以接近光速的速度運動時，其時間流逝的速度會變慢。這一奇特的現象並非理論臆想，而是經過大量實驗驗證的科學事實。我們將探討這是否意味著“時間旅行”的可能性。 廣義相對論與引力對時間的影響： 廣義相對論將引力視為時空的彎麯。本書將解釋，強大的引力場同樣能夠使時間流逝變慢。我們將理解，靠近黑洞等引力源時，時間會發生顯著的扭麯。GPS係統能夠精確工作，也正是因為考慮瞭地球引力對衛星上原子鍾的影響。 時間箭頭的奧秘： 為什麼時間總是嚮前流動，而不能倒退？本書將探討“時間箭頭”的物理學解釋，特彆是與熱力學第二定律的聯係。熵的不斷增加似乎決定瞭時間的單嚮性。我們將深入分析這一普遍存在的現象，並探討是否存在理論上打破時間箭頭的方法。 量子力學與時間的模糊性： 在微觀的量子世界，時間的性質變得更加難以捉摸。本書將介紹量子力學對時間的處理方式，以及一些前沿的量子引力理論中關於時間可能並非基本概念的猜想。我們將瞭解，在普朗剋尺度上，時間的概念是否依然有效，以及量子糾纏等現象是否與我們對時間的理解有關。 主觀時間與客觀時間： 除瞭物理學上的時間，人類還有著豐富的主觀時間體驗。本書將探討心理學、神經科學等領域如何研究人類對時間的感知，以及情感、記憶、注意力等因素如何影響我們的“內在時鍾”。我們將嘗試理解，主觀時間是如何在客觀物理時間的基礎上，構建齣我們豐富而多樣的生活體驗。 宇宙學尺度上的時間： 從宇宙大爆炸至今，時間跨越瞭138億年。本書將審視宇宙學尺度上的時間概念，包括宇宙的年齡、膨脹曆史以及未來可能的命運。我們將瞭解，宇宙的終極命運是否與時間的終結息息相關。 時間旅行的可能與不可能： 基於對時間不同層麵的理解，本書將探討“時間旅行”這一引人入勝的話題。我們將分析狹義相對論和廣義相對論是否允許時間旅行，以及其中的理論挑戰和悖論，如祖父悖論。同時，也將審視量子力學和弦理論等前沿理論是否為時間旅行提供瞭新的視角。 三、 柔軟的宇宙：探索物質與能量的無限可能 本書將帶領讀者進入一個超越日常經驗的“柔軟”宇宙，在這裏，物質與能量不再是僵硬不變的實體，而是展現齣令人驚嘆的流動性、可塑性和相互轉換的特性。我們將深入理解，構成我們世界的基石，其本質遠比我們想象的更加靈活和動態。 物質的粒子本質與波粒二象性： 構成萬物的基本粒子，如電子、光子、誇剋等，並非微小的彈珠，而是展現齣奇特的波粒二象性。本書將深入剖析這一量子力學的核心概念，解釋粒子如何在某些情況下錶現齣波動性，而在另一些情況下又錶現齣粒子性。我們將理解，物質的“形體”並非固定不變，而是與觀測行為和測量方式緊密相關。 能量的多種形態與守恒： 能量是宇宙中最基本的存在之一，它以多種形態存在，如動能、勢能、熱能、光能、電磁能等等。本書將詳細闡述能量的各種形式，並強調能量守恒定律——能量既不會憑空産生，也不會憑空消失，隻會從一種形式轉化為另一種形式。我們將通過生動的例子，理解能量在自然界中的循環和轉化，例如太陽能如何轉化為植物的化學能，再通過食物鏈傳遞。 量子場論：能量與物質的統一視圖： 量子場論是現代物理學描述物質與能量的關鍵理論框架。本書將以通俗易懂的方式介紹量子場論的基本思想，解釋粒子可以被看作是特定場的量子激發。我們將理解，物質的本質並非一個個獨立的粒子，而是遍布整個宇宙的場的震動。這一概念為理解物質的“柔軟”提供瞭深刻的理論基礎。 物質相變與形態的轉變： 水可以變成冰，也可以變成蒸汽，這是物質相變的直觀體現。本書將深入探討各種物質相變背後的物理機製，包括固態、液態、氣態以及等離子態等。我們還將瞭解，在極端條件下，物質會展現齣更奇特的相，例如超導、超流等，這些現象都體現瞭物質在能量和環境影響下的“柔軟”響應。 能量的量子化與粒子的産生與湮滅： 在微觀尺度上，能量並非連續的，而是以離散的“量子”形式存在。本書將解釋能量量子化的概念，以及它如何導緻粒子的産生和湮滅。例如，高能光子可以轉化為一對電子-正電子，而粒子和反粒子碰撞則會湮滅並釋放能量。這一過程是物質與能量相互轉化的生動體現。 真空的能態與虛粒子： 即使在看似空無一物的“真空”中，也充滿瞭能量漲落和虛粒子的産生與湮滅。本書將介紹量子真空的概念，以及它並非“空”的，而是充滿活力的。虛粒子雖然短暫存在，但其效應卻是可以被觀測和測量的，例如卡西米爾效應。這進一步揭示瞭物質與能量之間深刻而奇特的聯係。 物質的相對性與能量的質量等價： 愛因斯坦著名的質能方程 E=mc²，揭示瞭質量和能量之間的深刻聯係，它們可以相互轉化。本書將深入探討這一方程的意義，理解為什麼物質可以被視為高度凝聚的能量，以及能量的增加會導緻質量的增加。這將幫助我們理解核反應釋放巨大能量的根本原因。 宇宙的演化與物質-能量的湧現： 從宇宙大爆炸初期的極高溫高密度狀態，到今天我們所見的星係和恒星，宇宙的演化過程就是物質與能量不斷相互作用、湧現齣更復雜結構的過程。本書將審視宇宙的宏觀演化，理解為何在不同的宇宙階段，物質和能量會以不同的形式呈現，並最終造就瞭我們所處的這個“柔軟”而充滿活力的宇宙。 對“柔軟”宇宙的哲學思考： 本書的最後，將引導讀者從物理學的視角，重新審視我們對現實世界的認知。當構成世界的基石如此“柔軟”和動態，我們對“實在”的理解是否需要更新？“硬”與“軟”的界限在哪裏？“物質”的本質究竟是什麼？本書旨在引發讀者更深層次的思考，去感受科學之美，體驗物理學的無窮魅力。