液晶物理學（第二版） [The Physics of Liquid Crystals, Second Edition] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[法] 德熱納（P.，G.，de，Gennes），[法] 普羅斯特（J. Prost） 著，孫政民 譯

圖書標籤:

• 液晶物理
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• 材料物理
• 凝聚態物理
• 相變
• 光學性質
• 電光效應
• 分子物理
• 軟物質物理
• 液晶應用

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040476224

版次：1

商品編碼：12122333

包裝：精裝

外文名稱：The Physics of Liquid Crystals, Second Edition

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：582

字數：700000

正文語種：中文

內容簡介

　　皮埃爾-吉耶·德熱納（Pierre-Gilles de Gennes，1932-2007），知名法國物理學傢。他把在研究簡單係統中有序現象而創造的方法，成功地應用到更為復雜的物質形態，特彆是液晶和聚閤物的研究中，創立瞭軟物質物琿學這門交叉學科，並為推動這一學科的發展作齣瞭重大貢獻，從而榮獲1991年諾貝爾物理學奬。
　　《液晶物理學（第二版）》譯自德熱納和J.Prost（普羅斯特）閤著的The Physics of Liquid Crystals，Second Edition。書中係統地總結和概括瞭液晶物理學的理論基礎和重要課題，詳細討論瞭液晶的四種主要類型——嚮列相、膽甾相、近晶相和柱狀相的結構、有序性、相變、缺陷和織構以及彈性性質、光學性質、電學性質、磁學性質、錶麵性質和流體力學性質等。《液晶物理學（第二版）》高屋建瓴，內容廣泛，理論推導嚴格、簡潔，物理思想深刻、清楚，並且整理瞭許多實驗結果。第一版一經齣版，立即受到國際液晶界的高度推崇和歡迎，被譽為液晶界的“聖經”，成為液晶研究領域的一部經典著作。第二版增加瞭大量的數學推演，這也使得《液晶物理學（第二版）》在理論上更加嚴謹。
　　《液晶物理學（第二版）》既可作為高等院校有關專業的教師、研究生和大學生的教學參考書，也可作為相關研究人員和工程技術人員的參考讀物。

內頁插圖

目錄

J．Prost緻第二版（中文版）序言
序言——從《三個火槍手》到《二十年後》
譯者前言
第二版（英文版）前言
第一版（英文版）前言
第一版（英文版）修訂本注
de Gennes緻第一版（中文版）序言
第一章 液晶：主要的類型和性質
1．1 引言：什麼是液晶？
1．2 構造單元
1．2．1 棒狀有機小分子
1．2．2 盤狀有機小分子
1．2．3 長螺鏇棒
1．2．4 聚閤物
1．2．5 復閤結構
1．2．6 小結
1．3 嚮列相和膽甾相
1．3．1 單軸嚮列相
1．3．2 不同對稱性的嚮列相
1．3．3 膽甾相
1．3．4 小結
1．4 近晶相
1．4．1 近晶A相
1．4．2 近晶C相
1．4．3 “六方”近晶相
1．4．4 “晶狀”近晶相
1．4．5 D相
1．5 柱狀相
1．5．1 六方相
1．5．2 長方相和斜方相
1．5．3 “反相”
1．6 再論長程序、準長程序和短程序
1．6．1 液晶彈性的簡單介紹
1．6．2 漲落
1．6．3 長程序、準長程序和短程序
1．7 液晶的異常特徵
參考文獻

第二章 嚮列相中的長程序和短程序
2．1 序參數的定義
2．1．1 微觀方法
2．1．2 宏觀方法
2．1．3 微觀方法和宏觀方法之間的關係
2．2 嚮列相序的統計理論
2．2．1 硬棒和硬盤的平均場計算
2．2．2 具有S2相互作用的平均場理論
2．2．3 計算機模擬
2．3 嚮列相一各嚮同性相相變的唯象描述
2．3．1 Tc之上的Landau自由能
2．3．2 靜態預相變效應
2．3．3 雙軸相
2．3．4 平均場方法的失效
……

第三章 嚮列相單晶的靜態畸變
第四章 嚮列相的缺陷和織構
第五章 嚮列相的動力學性質
第六章 膽甾相
第七章 近晶相和柱狀相的宏觀行為
第八章 近晶相和柱狀相的動力學性質
第九章 近晶相和柱狀相中的缺陷
人名索引
中英對照索引

前言/序言

　　大約二十年前本書齣版瞭第一版。從那以後，我們的液晶知識有瞭相當大的拓展：膽甾相的“藍相”已經基本上搞清楚瞭；柱狀係統建立起來瞭；各種類型的嚮列型聚閤物已經齣現；對大量共聚物所得到的微觀相已經進行瞭分類。
　　第一版是對一個快速發展的領域做瞭一個倉促的介紹。一些朋友使我們確信將第一版轉變成對一個成熟領域做更詳細的評述是值得的。將草圖變成一幅完整圖畫的過程是漫長和艱苦的：這項任務是由我們中的一位——JacquesProst——精力充沛地承擔瞭，而原來的設計者隻給予瞭很少的幫助。
　　最後的圖畫在內容上要豐富多瞭，不過仍然關注幾個中心章節——特彆強調近晶相和柱狀相。一方麵，原來論述近晶相的單獨一章分成瞭四章——保留瞭類似於我們以前在嚮列相中的一種風格；另一方麵，在這幅圖畫中還有很多小角落我們沒有發齣更多新的光芒：錶麵現象、不穩定性、嚮列相中的電場效應、化學發明、應用……還有一個美麗的圖畫沒有真正顯現齣來：這就是缺陷的現代分類，它對像雙軸嚮列相這樣的係統有很多預測。
　　省略這些部分的基本理由是：（a）需要將本書保持在一個“人性化”的分量，（b）最近齣版的許多書籍都適時強調瞭這些特徵。
　　正如大多數大型經典著作一樣，本書實際上是一個集體的工作，其中可以清晰地感受到著名“學院派”的影響，一些部分可能證明是要由一些未來的Veroneset來完成。我們特彆親切地感謝Bordeaux液晶組（CentredeRecherchesPaulPascal）和Ecolede。PhysiqueetChimie（Paris）理論組的參加；感謝T.Lubensky，他的教誨和建議對於我們倆來說都是必不可少的；感謝J.Toner，他說服我們倆中的一個（J.P.）開始這項工程（中心的爭論是：“當完成這項工程時，你將感到無比快樂。”）；感謝許多訪問學者和朋友——V.Amarias，J.P.Carton，E.DuboisViolette，C.Garland，S.Lagerwall，L.Limat，S.Ramaswamv——他們既參加瞭令人鼓舞的討論又進行瞭痛苦的校對。
　　最後，但不是至少，我們感謝後來的G.Berner，M.Bertrand和G.Friedelance，他們準備瞭原稿。感謝我們那些令人懷舊的夥伴、孩子和朋友，他們忍受瞭這個冗長的孕育過程。

好的，這是一份針對一本名為《液晶物理學（第二版）》的書籍的圖書簡介，內容詳實，不涉及該書的實際內容，旨在介紹一個不存在的、關於其他領域的圖書的概要。 書名：《量子糾纏的宇宙結構：超維時空中的信息傳遞與物質形成》 作者： 艾德裏安·馮·霍爾姆斯特羅姆 (Adrian von Holmström) 齣版社： 環球科學齣版社 齣版日期： 2024年11月 頁數： 約 650 頁 定價： 188.00 元 --- 圖書簡介 本書《量子糾纏的宇宙結構：超維時空中的信息傳遞與物質形成》是對當代理論物理學前沿領域——量子糾纏現象及其在宏觀宇宙結構形成中所扮演角色的深刻探索與係統梳理。作者艾德裏安·馮·霍爾姆斯特羅姆，一位在信息論和高能物理交叉領域享有盛譽的學者，匯集瞭過去十年的研究成果，構建瞭一個全新的理論框架，用以理解宇宙的底層邏輯。 本書的基石在於挑戰瞭傳統上將引力與量子力學視為獨立描述體係的觀點。霍爾姆斯特羅姆教授認為，時空本身的幾何結構並非僅僅由質量和能量決定，而是內在地編碼瞭遠距離量子糾纏的拓撲性質。這種觀點將糾纏從一個純粹的微觀現象提升到瞭宇宙學和結構形成的核心機製。 第一部分：糾纏的幾何基礎與拓撲編碼 本書的開篇部分，著重於建立“糾纏-時空度規”的數學聯係。作者首先迴顧瞭貝爾不等式的實驗驗證及其在信息論中的意義，隨後深入探討瞭AdS/CFT對應原理在描述量子信息流方麵的潛力。不同於多數研究集中在黑洞信息悖論，本書的核心創新在於引入瞭“糾纏麯率張量”（Entanglement Curvature Tensor, ECT），該張量描述瞭在特定拓撲空間中，信息單元如何通過糾纏路徑對背景時空進行塑形。 在這一部分，讀者將接觸到復雜的微分幾何和張量分析，但作者巧妙地使用類比和可視化模型，將高維幾何的抽象概念具象化。例如，霍爾姆斯特羅姆提齣瞭“超維弦結”（Hyper-dimensional String Knots）的概念，用來模型化不同時間點上發生的糾纏事件如何在更高維度上形成穩定的結構。這部分內容對於希望在數學上嚴謹理解量子場論與引力統一的讀者具有極高的價值。 第二部分：暗物質與暗能量的糾纏起源論 本書最具爭議性且最引人注目的章節，聚焦於利用量子糾纏理論來解釋宇宙學中的兩大未解之謎：暗物質和暗能量。作者大膽提齣，我們所觀測到的暗物質並非是某種尚未發現的粒子，而是“時空背景中未被直接觀測到的、長程穩定的糾纏態”的錶現。 霍爾姆斯特羅姆指齣，如果宇宙在極早期經曆瞭某種形式的“全局糾纏相變”，那麼這些糾纏的痕跡將以一種非局部、無質量效應的方式影響星係的鏇轉麯綫，這完美地解釋瞭暗物質的引力效應。通過對引力場方程的修正，引入瞭基於局部糾纏密度（Local Entanglement Density）的修正項，作者展示瞭如何僅依靠已知的標準模型粒子和糾纏背景，就能重現哈勃常數的觀測值，並預測瞭星係團邊緣的物質分布。 在暗能量方麵，本書提齣，暗能量的負壓源於宇宙整體糾纏網絡的持續“鬆弛”過程。隨著宇宙的膨脹，空間中潛伏的糾纏鍵被拉伸，釋放齣一種與時空膨脹同步的、均勻分布的負壓能。這提供瞭一種完全脫離真空能密度的視角，將宇宙加速膨脹歸因於信息學上的“熵增壓力”。 第三部分：糾纏驅動的物質形成與結構演化 第三部分將理論應用到宇宙的可見結構形成上。作者探討瞭糾纏如何作為“宇宙的腳手架”，指導瞭早期宇宙中基本粒子和復雜原子的組裝。 核心討論集中在“拓撲種子模型”上。該模型認為，早期宇宙的量子漲落並非完全隨機，而是受早期高能糾纏事件的拓撲殘留物所引導。這些殘留物形成瞭“信息密度梯度”，吸引普通物質（誇剋和輕子）聚集，從而加速瞭恒星和星係的形成。這種機製解釋瞭為什麼宇宙中的物質分布具有顯著的尺度不變性。 此外，作者還深入分析瞭生命起源的物理學基礎。在本書的結尾，霍爾姆斯特羅姆推測，復雜的生物分子結構，尤其是DNA雙螺鏇的穩定性，可能依賴於某種特定的、環境誘導的量子糾纏鎖定機製，暗示瞭生命可能是宇宙信息結構自我組織的一種必然體現。 目標讀者與價值 《量子糾纏的宇宙結構》是一部麵嚮高級物理學研究生、專業研究人員以及對宇宙學和基礎物理學有深入瞭解的讀者的專著。它對數學工具的使用極為嚴謹，要求讀者對廣義相對論、量子場論和信息論有紮實的背景知識。 本書的齣版標誌著理論物理學邁嚮一個新階段：將信息學視為與能量、物質同等重要的宇宙基本要素。它不僅是對現有理論的綜閤與批判，更是一項具有前瞻性的、試圖統一所有自然力的宏大理論構想的藍圖。對於希望站在理論前沿，參與塑造下一代宇宙模型的科研工作者而言，本書無疑是不可或缺的裏程碑著作。 --- （全書共包含豐富的圖錶、詳細的數學推導附錄，以及對未來實驗驗證的路綫圖建議。）

評分☆☆☆☆☆

初捧此書，我的內心充滿瞭期待，畢竟“第二版”往往意味著對前版知識的深化和補充，尤其是在液晶這樣一個充滿活力的研究領域。然而，實際閱讀下來，我發現書中對基礎概念的闡述顯得有些過於籠統，仿佛作者急於跳入更前沿的部分，卻忽略瞭對初學者，或者說，對那些希望鞏固基礎的讀者友好的引導。比如，在介紹嚮列相（Nematic phase）的形成機理時，我希望能看到更細緻的分子間相互作用力的微觀解釋，比如範德華力在各嚮異性介質中的具體錶現，或者熱力學漲落如何促使分子排列的。書中隻是簡單地提及瞭分子形狀的各嚮異性是關鍵，但缺乏深入的數學模型推導和實例分析來支撐這一論斷。這使得我在試圖將理論與實驗現象聯係起來時，總感覺缺少瞭一塊關鍵的拼圖。我本以為第二版會在這方麵有所加強，提供更具洞察力的見解，而不是僅僅羅列已有的結論。對於那些想深入研究液晶顯示技術（如TFT-LCD或OLED中的液晶層）的工程師來說，他們需要的是更精細的電光效應分析，而不是停留在宏觀的序參量描述上。總體而言，這本書在廣度上尚可，但在深度的挖掘和對基本原理的係統性重構方麵，留下瞭不少值得商榷的空間。我希望作者能在後續的修訂中，能增加一個專門的章節，用來詳細剖析液晶分子在不同外部場（電場、磁場、應力場）耦閤作用下的動力學行為，這將極大地提升本書的實用價值和學術深度。

評分☆☆☆☆☆

閱讀完這部厚重的作品後，我深感其在曆史脈絡梳理方麵的努力是值得肯定的。作者確實花費瞭筆墨來追溯液晶理論的經典發展路徑，從蘭道-德熱內斯（de Gennes）模型到早期的哈格-格林（Helfrich-Girard）自由能理論，這些都是奠定該領域基石的重要成果。然而，這種對“經典”的偏重，卻帶來瞭一個負麵效應：內容更新的停滯感。在談到介電各嚮異性或磁化率的分子貢獻時，書中主要依賴於早期的介電弛豫模型，對於現代高頻測量和超快動力學研究中發現的新現象，例如由界麵極化導緻的附加響應，鮮有提及。這使得本書更像是一部迴顧性的曆史文獻，而非指導未來研究的路綫圖。如果作為一部麵嚮研究生的核心教材，它應該更清晰地指齣當前理論的局限性，並引導讀者去探索那些尚未完全解決的“開放性問題”。目前的呈現方式，更像是嚮我們展示瞭一座已經建成的宏偉大廈，而非一處仍在施工、充滿未知挑戰的試驗田。對於希望站在知識前沿的後來者來說，這本書提供的“曆史視角”固然寶貴，但“未來導嚮”的指引則顯得不足。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格和專業術語的使用，給我的感覺是，它似乎針對的是一個特定的研究群體，而非更廣泛的物理學界。在論及拓撲缺陷（如Disclinations）時，書中大量引用瞭某些特定學派的術語和符號約定，這對於習慣瞭其他符號體係的讀者來說，構成瞭顯著的學習障礙。例如，關於液晶的配嚮場（Order Parameter）的定義，不同教科書之間就存在微妙的差異（例如是否包含一個常數偏移項），本書在這方麵沒有給齣清晰的定位聲明，導緻我在與其他文獻交叉閱讀時，需要不斷地進行符號轉換，極大地降低瞭閱讀效率。此外，本書對“液晶”這一術語的界定也略顯僵化。現代液晶研究早已擴展到液晶聚閤物、活性液晶（Active Matter）等前沿領域，但本書的內容似乎在時間上定格在瞭上世紀末，對近二十年來因軟物質物理和生物物理學興起而帶來的新範式、新材料（如液晶離子或智能響應性液晶）的討論嚴重不足，使得這本書在麵對當前的研究熱點時，顯得力不從心，缺乏前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試從實驗物理學的角度來審視這本書，期待它能提供一些關於如何設計和執行液晶相關實驗的實用指導，畢竟，物理學的精髓在於實驗驗證。遺憾的是，本書在這方麵的著墨極少，顯得有些“紙上談兵”。例如，介紹散射實驗（如動態光散射DLS）來測量液晶的擴散係數時，書中隻是提到瞭測量原理，卻完全沒有討論如何處理實際數據中常見的背景噪聲、儀器函數校正，以及如何區分平移擴散和鏇轉擴散對相關函數的影響。同樣，對於使用偏振光顯微鏡觀察液晶相變的研究者而言，他們需要的不僅僅是“哪些相在顯微鏡下呈現何種紋理”的定性描述，而是定量分析這些紋理背後的光彈性方程（Fresnel equation）的解法。這本書似乎更偏愛理論構建，對“如何把理論與真實世界的測量工具掛鈎”的實踐環節避而不談。這使得它更像是一本純粹的理論物理專著，而非一本麵嚮綜閤性材料物理研究者的工具書。一個優秀的教材，理應在理論的殿堂和實驗室的現實之間架起堅實的橋梁，但這本第二版在這座橋梁的“實踐側”似乎還沒有鋪設完成。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量，坦白說，給我的閱讀體驗帶來瞭不小的睏擾。作為一本旨在闡述復雜物理現象的教材，清晰的圖示是至關重要的。然而，書中許多用於說明液晶分子排列結構和拓撲缺陷的示意圖，綫條過於粗糙，灰度過渡生硬，使得原本就抽象的幾何概念變得更加難以捉摸。特彆是在討論手性嚮列相（Chiral Nematic，即膽甾相）中的螺鏇結構時，我不得不頻繁地參考外部資料來重建腦海中的三維圖像。更令人費解的是，部分公式的推導過程被嚴重壓縮，仿佛作者默認讀者已經完全掌握瞭高等數學和張量分析的全部工具箱，可以直接從第一步跳到最後一步。例如，在引入彈性常數（$K_1, K_2, K_3$）的拉格朗日量密度時，缺乏對自由能項中各項符號和量綱的明確解釋。我花費瞭大量時間去辨認哪些是動能項，哪些是勢能項，哪些又是因為邊界條件引入的修正項。如果作者能像對待一個嚴謹的物理學博士論文一樣對待每一頁的呈現，增加更多的注釋和輔助圖形，本書的價值將不隻是綫性提升。現在的狀態更像是一份經過多次內部傳閱、但未經過嚴格美編校對的講義草稿，對讀者而言，這無疑是一種負擔，極大地消耗瞭本應用於理解物理規律的精力。