在典型的物理课堂中,学生们试图掌握大量的数学方法以应对物理中的精确计算。因此,学生们常常产生一种印象,认为物理学由定义明确的方程式组成,必须通过严密推理和逻辑步骤来解决。标准化的教科书练习也强化了这种印象。但著名物理学家徐一鸿教授指出,这种标准的教学方式,忽略了对“物理直觉”的训练。在现实中,物理学充满了粗略的估计、数量级的猜测,以及各种逻辑上的跳跃。即便是最优秀的学生,在开始进行物理研究时,也会发现自己对所面临的挑战毫无准备。
在 《物理夜航船:直觉与猜算》一书中,美国加州大学圣塔芭芭拉分校物理系教授徐一鸿(A. Zee)介绍了如何使用物理推导和合理估算来解决问题。作者想向读者展示,思考问题时多使用一点直觉可以帮助你理解一些相当深刻的物理学,比如黑洞的霍金辐射或双中微子假说。他还想传授另一个经验,那就是在理论还没有成形的情况下,做精确的计算是很愚蠢的! 反过来说,当理论已经成为教科书里的方程,你的精确计算也很难给人留下深刻印象。
从霍金辐射到引力波,本书涵盖了物理学中所有令人兴奋的前沿话题,作者希望帮助本科生高年级学生更深入地理解他们所学到的知识,开始用直觉思考物理,以获取他们所寻求的答案。当然也希望其他对物理感兴趣的人也有所收获。
《物理夜航船:直觉与猜算》
Fly by Night Physics
作者:〔美〕徐一鸿
译者:姬扬
书号:9787523216866
定价:99元
内容简介
《物理夜航船:直觉与猜算》一书以徐一鸿先生无与伦比、引人入胜的风格,向学习物理的学生介绍如何利用物理推理和明智的猜测来找到问题的关键。在典型的物理课堂上,学生们试图掌握一套庞大的数学工具,来进行物理中的精确计算。因此,学生往往会产生一种不幸的印象,认为物理由定义明确的问题组成,可以通过严密的推理和合乎逻辑的步骤来解决。理想化的课本练习和家庭作业问题强化了这种错误印象。因此,即使是最优秀的学生也会发现自己完全没有准备好应对实际研究中的挑战。实际上,物理学充满了各种近似、简要估计、对数量级的猜测和跳跃的逻辑。这本不可或缺的书包括与物理学前沿主题相关的令人兴奋的问题(从霍金辐射到引力波),通过精妙的“夜行法”分析,帮助学生深入理解他们所学的方程,并期待能对研究者们产生物理直觉有所帮助。
作者简介
徐一鸿(Anthony Zee),世界著名的美籍华裔物理学家,美国人文与科学院院士。1945年出生于上海,曾移民巴西,后在美国普林斯顿大学取得学士学位,博士毕业于哈佛大学。目前任职于卡弗里理论物理研究所和加州大学圣巴巴拉分校。他是一位研究领域十分宽广的物理学家,在宇宙学、高能物理、凝聚态物理、数学物理乃至生物物理等领域做出过重要贡献。现已出版250多篇学术论文,并致力于物理教材与科普图书的写作,其著作被翻译为多国语言,代表作有《果壳中的量子场论》(Quantum Field Theory in a Nutshell)、《爱因斯坦引力导论》(Einstein Gravity in a Nutshell)、《物理学家的群论》(Group Theory in a Nutshell for Physicists)、《可畏的对称》(Fearful Symmetry: The Search for Beauty in Modern Physics)、《爱因斯坦的玩具》(An Old Man’s Toy: Gravity at Work and Play in Einstein’s Universe)等。
译者简介
姬扬,浙江大学物理学院教授,博士生导师,曾获国家杰出青年基金。1971年出生,在中国科学技术大学获得学士和硕士学位,在中国科学院半导体研究所获得博士学位,后在以色列魏兹曼研究所进行博士后研究工作,回国后长期在中国科学院半导体研究所工作。著有译作《激光光谱学》《半导体物理学》《半导体的故事》《引力的影子:寻找引力波》等。
编辑推荐
这本书的目标就是:培养物理的直觉。
教给读者怎样在不利的环境里思考。例如在长途巴士或者红眼航班里的不眠之夜,没有笔或纸,也能思考物理问题。这种技能在研究的最前沿尤其重要。
任何想认真做物理研究的人都应该阅读本书!
这本书的广度独一无二,从钟摆到粲夸克,从水黾到原子弹,从量子场论到黑洞。能够满足对大部分物理主题感兴趣的读者。
本书作者是世界著名的华裔美籍物理学家徐一鸿院士,译者是国家杰出青年基金获得者姬扬教授。科学性和知识性都能够有所保证。
当代知名艺术家刘巨德教授亲自提笔绘制封面。
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中译本序言
序言
量纲和基本常数
第1章 量纲分析:从并不神秘的武器到传说中的秘密武器
1.1 量纲分析:并不神秘的武器
1.2 从开普勒定律到黑洞
1.3 玻尔的原子和海森堡的不确定性原理:竞争和妥协
1.4 简单函数的假设
1.5 扩散和耗散:跟爱因斯坦比聪明
1.6 第一次原子弹试验中释放的能量
1.7 数学小插曲1
第2章 无线电通信不是梦
2.1 电磁学:奇怪的量纲
2.2 电磁波的发射
2.3 运动点电荷的电磁辐射和康普顿散射
2.4 推广和补全的相对论效应
第3章 量子物理学:恒星中的隧穿效应,标度律,原子和黑洞
3.1 从绘制薛定谔的波函数到恒星里的隧穿效应
3.2 标度和清理的重要性
3.3 量子力学中的朗道问题
3.4 原子物理学
3.5 黑体辐射
3.6 被物理搞懵了?不要紧!
第4章 普朗克给我们以单位:黑洞辐射和爱因斯坦引力
4.1 普朗克带来了天赐的单位
4.2 一盒光子和自然单位的威力
4.3 黑洞有熵:霍金辐射
4.4 当爱因斯坦引力遇到量子
4.5 数学小插曲2
第5章 从理想气体到爱因斯坦凝聚
5.1 理想的玻尔兹曼气体
5.2 范德华:信封物理学的大师
5.3 量子气体
5.4 猜测费米–狄拉克分布
5.5 爱因斯坦凝聚
第6章 对称性和绝妙定理
6.1 对称性:可畏的或者无畏的
6.2 伽利略、黏度和时间反演不变性
6.3 牛顿的两个绝妙定理,以及地狱在哪里
第7章 恒星、黑洞、宇宙和引力波
7.1 恒星
7.2 坍缩成黑洞
7.3 膨胀的宇宙
7.4 引力波的辐射功率
7.5 数学小插曲3
第8章 从冲浪到海啸,从滴水的水龙头到哺乳动物的肺
8.1 水波
8.2 海边的物理学家
8.3 表面张力和涟漪
8.4 从滴水的水龙头到哺乳动物的肺和水黾
8.5 阻力、黏度和雷诺数
第9章 从专职专用的中微子到粲夸克
9.1 粒子物理学和量子场论的简介
9.2 弱相互作用:几个基本事实
9.3 专职专用的中微子
9.4 奇异性和粲夸克
附录 Cp:临界点
附录 Del:δ函数
附录 Eg:爱因斯坦引力——快速的复习
附录 ENS:从欧拉到纳维和斯托克斯
附录 FSW:有限深的方阱
附录 Gal:伽利略不变性和流体的流动
附录 Gr:格林函数
附录 Grp:群速度和相速度
附录 L:拉普拉斯算符的径向部分
附录 M:麦克斯韦方程——简要的复习
附录 N:牛顿的两个绝妙定理和第二个平方根警报
附录 VdW:从第一性原理出发严格推导范德华定律
生卒年
部分练习解答
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译后记:夜航人自有夜行法
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