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)《我們世界中的物理: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。《我們世界中的物理: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……
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6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。 《粒子與宇宙》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。
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。
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
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
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!皽y(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。
根據(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!
……