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主编推荐语

在探索世界本源的历程中领略量子力学、相对论、引力波、宇宙大爆炸等理论的简约之美。

内容简介

本书从介绍牛顿力学、量子力学开始,到数学中的群论、对称守恒原理,再介绍标准模型、规范理论、量子场论、费曼路径积分、费曼图等等,让读者对理论物理中的“统一”大框架,特别是主流物理界公认的“标准模型”,有一个基本认识。

然后,也探讨一下统一理论与大爆炸宇宙学、暗物质、暗能量的关系,以及标准模型的困难和局限,简要地介绍包括弦论、M理论、弦网等概念,让读者不仅领略到理论的美妙,科学家的追求,也体会到科学研究的艰辛,激励年轻人对探索自然规律的愿望和好奇心,踏进科学的大门。

目录

  • 版权信息
  • 作者简介
  • 前言
  • 引言 物理理论的简约之美
  • 第一篇 从牛顿到爱因斯坦
  • 1. 统一路上话牛顿
  • 2. 法拉第和麦克斯韦的忘年交
  • 3. 时间、空间成一统
  • 4. 惯性、引力、流形与几何
  • 5. 突破维数的疆界
  • 6. 外尔
  • 第二篇 奇妙的量子世界
  • 1. 普朗克放出量子精灵
  • 2. 薛定谔的紧箍咒
  • 3. “不确定”的海森伯
  • 4. 哥本哈根的灵魂
  • 5. 狄拉克玩数学
  • 6. 泡利
  • 7. 自旋的奥秘
  • 8. 造物者的灵符
  • 9. 费曼的游戏
  • 10. 粒子和场
  • 第三篇 对称和群论
  • 1. 少年天才创群论
  • 2. 奇妙的旋转
  • 3. 何谓“李代数”
  • 4. 数学才女论守恒
  • 5. 对称破缺之谜
  • 第四篇 粒子动物园
  • 1. 追寻世界的本源
  • 2. 从炼金术到周期率
  • 3. 原子模型
  • 4. 粒子家族大爆炸
  • 5. 基本粒子知多少
  • 第五篇 标准模型
  • 1. 规范理论的诞生
  • 2. 杨-米尔斯理论
  • 3. 上帝是个左撇子?
  • 4. 俘获上帝粒子
  • 5. 电弱同道
  • 6. 夸克世界五彩缤纷
  • 第六篇 大爆炸、统一论及其他
  • 1. 观察时间的起点
  • 2. 世界为什么是这个样子
  • 3. 暗物质和暗能量的启示
  • 4. 群星灿烂
  • 5. 顽固的引力
  • 6. 轮椅上的奇迹
  • 7. 威滕的菲尔兹奖
  • 8. 期待革命
  • 参考文献
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评分及书评

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    《走向统一:粒子物理之路》

    【格式引文】张天蓉著。走向统一:粒子物理之路。清华大学出版社.2022:4. 得到电子书:https://d.dedao.cn/E64VtZLtIAnkQuSZ 几十年来,与统一大业有关而发展起来的理论模型不少:基本粒子标准模型、宇宙大爆炸学说、描写相互作用的规范场、量子引力、超弦理论、超对称、M 理论、大统一论、万有理论,哪一个算得上是统一理论呢?都是,又都不是。这些理论中固然有不少交叉和重复,但即便所有理论的总和,也远远够不上是 “万物之理”。也许所谓的万物之理并不存在!实际上,每提出一个新理论,解决了某些老问题,又往往会产生出许多新的未解之谜。其实这就是科学发展进步的正常途径,寻找万物之理,不过是代表了人类追求探索大自然秘密的一个循环上升而无限逼近的过程而已。此外,物理学是基于实验和观测的科学,正如著名物理学家温伯格所说:“物理学并不是一个已完成的逻辑体系。” 过去和现在不是,将来也不会是。物理理论必须不断地改造和修正,不断地革命,才能符合从实验和观测中得到的新数据。尽管万物之理难以企及,但是,追求美是人类的天性,追求一个统一的 “万物之理” 便是这种天性在物理学中的体现。

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      为艰深的理论做科普,功德无量。

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      出版方

      清华大学出版社

      清华大学出版社成立于1980年6月,是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府,秉承清华人“自强不息,厚德载物”的人文精神,清华大学出版社在短短二十多年的时间里,迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向,把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务,并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金,逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色,在教育出版领域树立了强势品牌。