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宇宙与原子
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宇宙与原子

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商品评论(1条)
***(三星用户)

可以作为了解微观世界发展的启蒙书

2021-01-27 16:07:45
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图文详情
  • ISBN:9787802469464
  • 装帧:简裝本
  • 版次:1
  • 册数:暂无
  • 重量:暂无
  • 印刷次数:暂无
  • 开本:16开
  • 页数:204
  • 出版时间:2017-02-01
  • 条形码:9787802469464 ; 978-7-80246-946-4

本书特色

宇宙的浩瀚与原子的微小
一直是人们孜孜以求探索的目标
寻着先人的脚步
让我们离真相更近一些

内容简介

宇宙与原子》一书首先将注意力集中于*微观和*宏观的世界——原子、亚原子、粒子以及整个宇宙,目的是尽量解答以下两个问题:“我们是由什么构成的?”和“我们所在的宇宙是怎样的?”。为了更好地了解微观世界和宏观世界,书中首先在人类自身的尺度上对自然进行审视。在这一过程中,我们会学到一些有用的物理规律,同时,我们还采取历史方法,讨论一些现在看来很古怪,甚至很愚蠢的观点,探讨早期科学观点中的谬误对我们而言有着诸多裨益。

目录

■第1章早期的宇宙观 /
1.1地球 /
1.2天空 /
1.3亚里士多德和阿里斯塔克斯的观点 /
1.4哥白尼革命 /
■第2章太阳系和太阳系之外 /
2.1椭圆轨道 /
2.2伽利略的贡献 /
2.3恒星 /
■第3章牛顿的时空观 /
3.1无限的宇宙 /
3.2无穷的时间 /
3.3标量和矢量 /
3.4四维时空 /
3.5速度和加速度 /
■第4章早期的运动观 /
4.1齐诺悖论 /
4.2亚里士多德的运动观 /
4.3伽利略的运动观 /
■第5章牛顿的运动定律 /
5.1**定律 /
5.2第二定律 /
5.3第三定律 /
5.4参考系 /
■第6章牛顿的引力理论 /
6.1苹果与月球 /
6.2远距离作用 /
6.3场 /
■第7章能量和动量 /
7.1功 /
7.2能量 /
7.3能量守恒 /
7.4动量 /
7.5动量守恒 /
7.6角动量 /
■第8章电与磁 /
8.1电 /
8.2磁 /
8.3电磁 /
■第9章波的运动 /
9.1声波 /
9.2声音的多普勒效应 /
9.3光波 /
9.4光的多普勒效应 /
■第10章相对论 /
10.1牛顿理论的局限性 /
10.2全新的运动定律 /
10.3双胞胎悖论 /
10.4光速是速度的极限 /
10.5等效原理 /
10.6引力是扭曲的时空 /
10.7黑洞 /
■第11章原子 /
11.1早期的原子观 /
11.2原子存在的证据 /
11.3原子的构成 /
11.4原子核 /
■第12章量子理论的曙光 /
12.1黑体辐射 /
12.2光电效应 /
12.3线状光谱 /
12.4玻尔的原子模型 /
■第13章量子力学 /
13.1粒子波 /
13.2非相对论量子力学 /
13.3海森堡的不确定原理 /
13.4量子力学中的干涉问题 /
13.5相对论性量子力学 /
13.6自旋与统计 /
13.7纠缠 /
■第14章元素 /
14.1角动量的量子限制 /
14.2元素 /
14.3化合物 /
■第15章原子物理 /
15.1强力 /
15.2原子核 /
15.3核聚变 /
15.4关于放射性的其他问题 /
15.5核裂变 /
■第16章基本粒子 /
16.1什么是基本粒子 /
16.2基本强力 /
16.3弱力 /
16.4标准模型 /
■第17章太阳和太阳系 /
17.1太阳 /
17.2行星 /
■第18章银河系 /
18.1恒星 /
18.2星球的演变 /
18.3星系 /
■第19章宇宙 /
19.1宇宙的扩张 /
19.2宇宙微波背景辐射 /
19.3大爆炸 /
19.4膨胀 /
19.5宇宙是由什么组成的 /
■第20章假想 /
20.1超对称理论 /
20.2超弦理论 /
展开全部

节选

传统来说,我们的世界上有苦有甜、有冷有热,然后还有颜色。事实上,我们的世界只有原子和虚无。
——德谟克利特(公元前460-前357)
万物皆由原子构成。
——理查德·费曼(1918-1988)

在现代的自然观念里,构成物质的*小部分的自然规律与整个宇宙的进化发展息息相关。与早期的原子观不同,我们现在所称的原子并不是*小的粒子,原子也是由更小的东西构成。同样,原子也能被分解为更小的单位。

11.1早期的原子观
古希腊的哲学家们对物理世界的诸多事物进行过猜测。他们经常会对自然的运行规律进行假想,但在亚里士多德之前,鲜有哲学家试图去证明他们的假想。因此,普通物体是由不可再分割的小东西(原子)构成这一观点和物质能够被无限分割的观点同时存在着。
有个早期的古希腊人设想了原子的存在,这个人就是阿那克萨戈拉(公元前500—前428)。德谟克利特(公元前460—前357)发展了阿那克萨戈拉的思想,并指出物质是由存在于其他虚空中的形色各异的不可见原子构成。我们可以看出,德谟克利特并没有试图证明原子存在与否。很显然,原子对他的吸引仅停留在哲学层面上。
其他的希腊哲学家则对物质可无限分割这一观点很感兴趣,亚里士多德就在此列。尽管亚里士多德强调观察,但他没有把自己的理论严格建立在观察的基础上,而且,有时他尽管确实对自然做出了观察,但他并没有从观察中得出正确的结论。亚里士多德是位伟大的哲学家,但他的科学观点仍有许多改进的余地。
在科学研究当中,亚里士多德不是很幸运,因为许多理论在当时无法通过观察来验证。亚里士多德肯定发现自己可以将物质切分得越来越小。他万万没有想到,在他观察不到的微小尺度上,物质无法在不改变属性的前提下继续分割下去。

11.2原子存在的证据
实际上,人们在200多年前就有了间接证据证明物质是由原子构成的。其中一条证据是,特定的物质可从某种看上去类似的物质中分解出来,就像这种相似的物质中包含着这种特定物质的微小颗粒一样。
另一条证据来自气体的运动现象。封闭容器中的气体会对容器的内壁施加一个压力(在第5章中,我们将压力定义为单位面积上受力的大小)。气体温度上升或容器内气体增加时,这一压力也随之加大,这就好像气体是由在容器中随机运动的粒子构成一样。在任意时间内,会有一部分粒子撞到容器内壁,从而施加一个作用力,产生压力。若气体的量增加,在单位时间内撞击内壁的粒子就会增加,压力也随之加大。若气体温度升高,气体的粒子活动就会加快,压力也会加大。粒子运动速度越快,它们所拥有的动能就越大。气体的各个粒子所拥有的动能并不是完全相等,但我们可以用这些粒子的平均动能。温度与平均动能成正比。
我们之前讨论过两种不同的温度计量方法,即华氏温标和摄氏温标。在华氏温标中,水在32度结冰,在212度沸腾。在摄氏温标中,水的冰点是0度,而沸点是100度。摄氏温标为除了美国之外的世界上各个国家通用。在科学实验中还经常用到另一种计量方式,即“绝对温度”或开尔文温标,名称取自开尔文男爵。开尔文男爵原名威廉·汤姆逊,是一个出生于爱尔兰的英国物理学家。有一个科学定律,即在压力一定时,封闭气体的体积与温度成正比,而这个温度指的就是开尔文温标下的温度。同样,我们在之前的段落中讲到温度与平均动能成正比,这个温度也是开尔文温标下的温度,缩写为K。温度的*低点为0 K,不过根据自然定律,温度只能是非常接近0 K,而不能完全达到0 K。(在开尔文温标中通常省略“°”的符号。)在开尔文温标中,水的冰点为273度,沸点为373度。注意,在开尔文温标和摄氏温标中,水的冰点与沸点之间都有100度的温度差。因此,在这两种计量手段中,1度的温度差是相等的,两种温标的差别仅在于一个恒定值为273度的尺度顺移(0 K就相当于-273℃)。

作者简介

作者: [美]唐·利希滕贝格
译者: 周弘毅
唐·利希滕贝格,印第安纳州,印第安纳大学布卢明顿物理学名誉教授。纽约大学本科理学士,伊利诺斯大学乌尔班纳分校学术博士。他的专业范畴是基本粒子的理论,包括夸克、电子,和胶子。他多年来致力于研究重子相互作用的夸克,如质子和中子,介子,π介子和k中介子。尽管他停止了原创物理学研究,但他的作品仍被物理学家所引用。

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