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梁九卿，韦联福 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030322050

版次：31

商品编码：12320930

包装：平装

丛书名： 现代物理基础丛书37

开本：32开

出版时间：2018-03-01

页数：216

正文语种：中文

内容简介

主要内容主要包括如下几个相对独立，但又彼此互为关联的专题：1.量子力学的基本理论体系回顾；2.Aharonov-Bohm效应，奇异规范变换和Dirac磁单极3.中性自旋粒子在电磁场中的动力学，标量势Aharonov-Bohm效应和Aharonov-Casher效应4.含时系统量子动力学和Berry位相5.路径积分，量子遂穿的瞬子方法和宏观量子效应6.超对称量子力学7.宏观量子相干效应8.量子计算及其物理实现9.总结及展望。

好的，以下是一本名为《古典力学中的相对性原理探微》的图书简介，该书内容不涉及量子物理： --- 《古典力学中的相对性原理探微》图书简介 前言：回归经典，重塑理解的基石 自伽利略的伽利略变换提出，直至爱因斯坦的狭义相对论横空出世，物理学经历了一场深刻的革命。然而，在进入二十世纪的量子领域之前，牛顿力学及其对惯性系的描述，构成了我们理解宏观世界运动规律的坚实基础。本书《古典力学中的相对性原理探微》并非聚焦于量子世界的奇特现象，而是选择了一条回归本源的路径——深入挖掘并系统梳理在经典物理框架下，特别是牛顿力学和麦克斯韦电磁学相互作用的背景下，相对性原理（即伽利略相对性原理）的内涵、应用及其在不同物理体系中的体现。 本书旨在为读者提供一个详尽且严谨的分析工具，以理解在经典时空观下，物理定律如何保持形式不变性，以及这种不变性如何约束了我们对速度、质量和能量的传统认知。我们将超越教科书中对伽利略变换的简单介绍，着重探讨其在复杂系统中的应用，并清晰界定其适用范围与局限性。 第一部分：经典框架下的相对性基础 本书的第一部分奠定了全书的理论基石。我们首先从伽利略的科学思想出发，探讨伽利略相对性原理的核心诉求：在所有惯性参考系中，牛顿运动定律的形式保持不变。 第一章 惯性系与参考系的变换： 详细阐述了什么是理想的惯性系，以及如何通过坐标和时间的线性变换（伽利略变换）连接两个相对匀速运动的参考系。我们细致分析了速度、位移和加速度在不同系间的转换规则，强调了时间在经典物理中的绝对性地位。 第二章 牛顿定律的协变性检验： 这一章是核心基础之一。我们严格证明了牛顿第一、第二和第三定律在伽利略变换下保持其数学形式的完全不变性。通过实例分析，例如斜面上的摩擦力、圆周运动的向心力等，读者将直观感受到相对性原理在处理宏观动力学问题中的强大威力。我们特别引入了动量和角动量的概念，并检验了它们在惯性系变换下的守恒性质。 第三章 经典力学中的能量与动量守恒： 相对性原理与守恒定律密不可分。本章深入探讨了在伽利略变换框架下，机械能、动能、势能的定义及其在不同参考系中的表现。我们分析了碰撞问题，如完全弹性碰撞和非弹性碰撞，并展示了动量守恒定律是如何作为相对性原理的必然推论在任何惯性系中都成立的。 第二部分：相对性原理在电磁学中的碰撞与拓展 当我们将目光投向19世纪末的电磁现象时，经典相对性原理遭遇了第一次重大的挑战。第二部分将详细剖析电磁学定律如何与伽利略相对性原理产生内在的张力。 第四章 麦克斯韦方程组与伽利略不适性： 麦克斯韦方程组以其优雅和完备性描述了电场和磁场的行为。然而，本书将通过详细的推导和对比，揭示这些方程组在伽利略变换下并不具有形式不变性。我们重点分析了电场和磁场如何在一个惯性系中表现为纯电场，而在另一个相对运动的惯性系中却同时包含磁场分量，这直接暗示了时间或空间必须以某种方式依赖于参考系。 第五章 伽利略变换下的场量变换： 针对电磁场，我们推导出在伽利略变换下电场强度 $mathbf{E}$ 和磁感应强度 $mathbf{B}$ 的具体转换公式。通过这种变换，我们可以理解，虽然牛顿力学接受了伽利略相对性，但电磁学定律的结构本身就预示了需要一个更深层次的统一框架。 第六章 经典光速问题与“以太”的困境： 经典理论中对光速 $c$ 的处理是理解相对性发展的关键。本章回顾了光速作为电磁波传播速度的确定性，以及伽利略相对性原理（速度叠加原理）与光速不变性之间的逻辑矛盾。我们探讨了“以太说”的兴起及其在迈克尔逊-莫雷实验中的失败，从而明确指出，经典相对性原理的边界已到极限。本书将清晰地界定，当涉及到电磁现象时，伽利略变换的失效是客观物理事实，而非数学处理的失误。 第三部分：更高维度的经典分析工具 本书的最后一部分将视角从纯粹的运动学推向更抽象的分析工具，这些工具虽然未涉及相对论的本质，却为深入研究任何运动系统（包括经典系统）提供了强大的数学支撑。 第七章 刚体运动的约束与欧拉角： 我们转向了三维空间中刚体运动的描述。刚体运动的复杂性在于其无限的自由度。本章详细介绍了如何使用旋转矩阵、四元数以及关键的欧拉角系统来描述和分解任意刚体姿态。这对于分析旋转机械和陀螺仪的经典力学模型至关重要。 第八章 拉格朗日力学：从力到能量的视角转变： 为了更优雅地处理约束系统，我们引入了分析力学——拉格朗日力学。本章详细推导了拉格朗日方程（欧拉-拉格朗日方程），并展示了如何利用广义坐标和拉格朗日量来简化复杂系统的动力学描述。重点在于说明，拉格朗日量 $L = T - V$ 作为一个标量量，在伽利略变换下如何保持其结构的一致性，即使时间本身是绝对的。 第九章 哈密顿力学与相空间： 在拉格朗日力学的基础上，本书进一步构建了哈密顿力学框架。通过勒让德变换，我们从 $L(q, dot{q}, t)$ 转向 $H(q, p, t)$。相空间的引入为理解系统的演化提供了几何直觉。我们探讨了泊松括号的定义，以及哈密顿正则方程在经典系统中的应用，强调了哈密顿正则方程的结构在寻找运动积分方面的重要价值。 结语：经典物理的遗产与未来视野的界限 《古典力学中的相对性原理探微》通过对伽利略相对性原理的全面、细致的考察，明确了其在牛顿力学世界中的统治地位，同时也清晰地划定了其在处理电磁场时的物理界限。本书提供的分析工具——从坐标变换到拉格朗日/哈密顿量化——是任何深入物理研究者不可或缺的基础。它帮助读者理解，正是经典理论中相对性原理的“不完全性”，才为爱因斯坦建立更普适的物理定律提供了逻辑上的必要性，但本书本身严格限制在经典时空结构之内，专注于对现有经典框架的深度挖掘与阐释。 ---

评分☆☆☆☆☆

作为一名编程爱好者，我一直致力于提升自己的算法设计能力和对计算机底层运作的理解。最近，我阅读了一本名为《代码的艺术：高效能程序构建之道》的书籍。这本书并没有提供具体的编程语言教程，而是着眼于更宏观的层面，探讨了如何构建高效、可维护、易于扩展的软件系统。作者通过大量的案例分析，展示了各种经典算法在不同场景下的应用，以及如何通过巧妙的设计来优化程序性能。我尤其被其中关于“计算复杂度”和“时间/空间折衷”的章节所吸引。作者用清晰的图示和逻辑严谨的讲解，让我直观地理解了不同算法的效率差异，以及在实际开发中需要权衡的各种因素。此外，书中对“设计模式”和“面向对象编程思想”的深入剖析，也为我打开了新的视野，让我开始思考如何构建更加优雅和模块化的代码。这本书不仅提升了我解决实际编程问题的能力，更让我从一种更加抽象和理性的角度去审视代码，感受到了编程的精妙与乐趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对古代文明和历史遗迹充满好奇的旅行爱好者。最近，我读了一本名为《失落的文明：考古学的未解之谜》的书。这本书并没有详细介绍某个特定文明，而是聚焦于那些仍然让考古学家们困惑不解的遗迹和现象。它带领我穿越时空，来到了埃及的金字塔、玛雅的丛林城市、复活节岛的巨石像，以及那些散落在世界各地的神秘符号和建筑。作者以一种引人入胜的叙事方式，将每一个未解之谜都描绘得扣人心弦，并呈现了各种主流的科学推测和尚未被证实的理论。我特别喜欢书中关于“证据的解读”和“考古伦理”的讨论。它让我意识到，考古学不仅仅是挖掘和发现，更是一门需要严谨的科学方法、跨学科知识以及对历史负责的态度。这本书让我对接下来的旅行充满了更多的期待，我渴望亲眼见证那些充满历史沉淀的遗迹，并在心中默默地探索它们的秘密。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对科学史和哲学思考着迷的业余研究者，最近有幸拜读了《思想的火花：科学革命中的辩论》这本书。这本书没有直接去陈述科学发现的细节，而是将焦点放在了那些推动科学前进的思想碰撞与争论之中。它深入剖析了哥白尼、伽利略、牛顿等伟大的科学家们在当时社会背景下所面临的挑战，以及他们是如何通过辩论、实验和理论革新，一点点打破旧有的认知藩篱。我特别欣赏作者在梳理这些历史事件时所展现出的深度和广度，他不仅关注了科学家的个人贡献，更着力于描绘他们所处的时代精神、哲学思潮以及宗教观念对科学发展的影响。书中关于“可见性”和“证据”在科学论证中的作用的讨论，以及不同学派之间对方法论的争执，都让我对科学的本质有了更深刻的理解。这本书让我意识到，科学的发展并非线性前进，而是一个充满曲折、争论甚至牺牲的过程。它鼓励我用更批判性的眼光去审视知识的来源，并认识到思想的自由和勇于质疑是科学进步不可或缺的动力。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对声音和音乐充满热情的发烧友，我一直希望能够更深入地理解声音的本质以及音乐的构成。最近，我翻阅了一本名为《声之律动：从物理到艺术的探索》的书籍。这本书并没有直接教授乐器演奏技巧，而是从物理学的角度出发，解释了声音的产生、传播以及人耳是如何感知声音的。我被书中关于“声波的频谱分析”和“共振现象”的讲解所深深吸引。作者通过精妙的比喻和图解，将原本复杂的物理概念变得易于理解，让我对音色、音高和响度有了全新的认识。更令我惊喜的是，这本书并没有止步于纯粹的科学层面，而是巧妙地将物理学原理与音乐理论相结合。它阐述了旋律、和声、节奏等音乐元素是如何与声波的特性相辅相成的，并探讨了不同文化背景下音乐审美的差异。这本书不仅让我对声音有了更科学的认知，更让我对音乐的理解上升到了一个新的高度，体会到了其中蕴含的深刻的科学与艺术的和谐统一。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对宇宙奥秘充满好奇心的天文爱好者，我一直以来都热衷于探索那些能够拓展我视野、深化我理解的书籍。最近，我被一本名为《星辰大海的低语》的书所吸引。这本书以一种近乎诗意的语言，描绘了宇宙的宏伟壮丽。它没有使用晦涩难懂的术语，而是通过引人入胜的故事和生动形象的比喻，将星系的形成、黑洞的神秘、宇宙膨胀的奇迹娓娓道来。我尤其喜欢其中关于脉冲星的部分，作者用极其富有感染力的文字，将这些宇宙中的“灯塔”描绘得栩栩如生，仿佛我能听到它们穿越亿万光年的讯息。书中对暗物质和暗能量的探讨也让我耳目一新，虽然这些概念依然充满了未知，但作者以一种开放的态度，引导读者一同思考，激发了我进一步探索的欲望。这本书不仅仅是一本科普读物，更像是一次心灵的旅行，让我感受到了宇宙的浩瀚与自身的渺小，同时也激发了我对未知世界更深层次的敬畏与热爱。它让我明白，科学的探索并非枯燥乏味的数字和公式，而是对真理永不停止的追寻，是对生命意义的深刻反思。