世界上最小的粒子是什么?浩瀚的宇宙又蘊藏著什么樣的奧秘?翻開《我們世界中的物理:粒子與宇宙》這本書,你就開始了一段穿越時空的旅行。你可以到粒子動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自天外的信號,你還可以扇動著想象的翅膀回到時間的起點去一睹大爆炸的悲壯,或者飛向未來去看看數(shù)十億年之后的宇宙將會怎樣。一個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?我們能回到過去嗎?宇宙從哪里來又將到哪里去?所有這些已知的、未知的世界之謎都等待著你去探索。《我們世界中的物理:粒子與宇宙》一書分5章介紹了核物理、量子理論、粒子物理、相對論和宇宙學的有關(guān)知識,深入淺出地為我們再現(xiàn)了知識發(fā)現(xiàn)的過程,并介紹了這些知識的當前或者潛在應用。這本書集科學性與趣味性于一身,從微觀到宏觀,從過去到未來,既傳遞信息,又啟發(fā)思考。經(jīng)典物理學讓位于現(xiàn)代物理學是科學發(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……
人們對于核技術(shù)和宇宙起源等物理理論耳熟能詳.而對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6冊叢書.全景式地描述了對技術(shù)和社會產(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》評述了艾薩克·牛頓爵士以及與他同時代的物理學家的定律和理論如何通過研究和實驗而演化成了“現(xiàn)代”物理學!段覀兪澜缰械奈锢恚毫W优c宇宙》論及的那些觀察、理論及其檢驗極大地推動了人類先前未曾涉足的宇宙新領(lǐng)域的科學知識發(fā)展。 《粒子與宇宙》包括了以下內(nèi)容: 核物理:輻射、武器和反應堆 粒子物理學 宇宙學 量子力學 相對論 《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,附錄化學元素周期表和化學元素表!拔覀兪澜缰械奈锢怼眳矔菫槟切┛释私庥腥さ奈锢韺W知識的學生、老師和普通讀者提供的一套基礎(chǔ)讀物。
凱爾·柯克蘭德博士(Kyle Kirkland),1998年在賓夕法尼亞大學獲得神經(jīng)科學的博士學位,主要研究方向是視覺系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。他的跨學科背景和興趣促使他發(fā)表了關(guān)于科學的歷史以及科學在當前和未來對社會的影響等多篇文章。凱爾·柯克蘭德同時也是Fscts on File出版公司出版的“科學與技術(shù)焦點”叢書中的《光學》一書的作者之一。
前言
鳴謝
簡介
1核物理:輻射、武器和反應堆
原子核
輻射
原子彈
核能
核醫(yī)療學
核動力宇宙飛船
聚變:未來的核能
2量子力學
微小粒子的力與運動
波粒二象性
電子顯微鏡
知識的限度
量子計算機
傳送“我”:量子隱形傳送
3粒子物理學
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)推進宇宙飛船
標準模型:基本粒子及其相互作用
4相對論
阿爾伯特·愛因斯坦的假設(shè)
邁克爾遜一莫雷實驗
時間膨脹和長度收縮
狹義相對論的方程式
雙生子悖論
引力和廣義相對論
黑洞
5宇宙學
宇宙大爆炸
超新星、脈沖星和類星體
萬物的理論
宇宙的命運
結(jié)語
元素周期表
化學元素表
譯者感言
海森堡所表明的是,概率是物理學家所能及的最好的描述。“測不準原理”論證了為什么像位置和速度這樣的變量不能同時被確切地得知。如果我們精確地知道了一個電子的位置,那么它的速度就一定是不清楚的,因為對位置的精確測量導致了速度的變化,反過來也一樣。這就意味著,要像拉普拉斯所設(shè)想的那樣去對宇宙作出完備的預測,將永遠是我們所不能及的。物理學家在作出準確預測之前必須知道系統(tǒng)的初始狀態(tài),這在海森堡看來是不可能的。
海森堡、玻恩和玻爾試圖拋棄決定論,但20世紀初期的其他一些杰出物理學家卻不甘心這么輕易地放棄。讓薛定諤等物理學家不快的是,量子力學似乎忽視了邏輯。薛定諤堅持認為,楊的雙縫實驗中的光子或電子事實上確實只通過了兩個夾縫中的一個或另一個,量子力學沒有辦法預測出粒子到底將穿過哪一個夾縫,這只能說明這種理論是不完善的。
根據(jù)玻爾對量子力學的解釋,除非有人在看,否則光子或電子確實同時穿過了兩個夾縫,正是測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。薛定諤描述了一種實驗條件,用以揭示這種解釋的邏輯問題。他設(shè)想了這樣一個實驗:一只貓被關(guān)在一個放有一瓶致命毒藥的箱子里。這是一個“思維實驗”,并不會實際去做。薛定諤的目的是啟發(fā)人們思考。瓶子隨時可能破裂,這是由如粒子的軌道這樣的隨機事件來觸發(fā)的,在量子力學里,這個軌道在測量之前是不確定的。沒有人能夠看到或聽到箱子里的任何動靜,所以沒有人知道瓶子是否已經(jīng)破裂并把貓毒死了。按照玻爾對量子力學的解釋,只有看的動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,在有人打開箱子之前,貓就應該被認為既是活的又是死的!
……