內容簡介
大約在19世紀末,人們就認為物理學的發展已基本走到盡頭。這種觀點在上個世紀被不斷證明是錯誤的,物理學又經歷了許多劃時代的發展。
愛因斯坦曾告誡世人說:“重要的是不要停止提問。”
現代物理學引領我們進入了一個有別於日常經驗的世界,帶領我們認識微觀世界、極速世界以及廣闊的宇宙。這一探索之旅時常令我們目瞪口呆,因而頗具挑戰性,但這也令它更加富有魅力。本書試圖通過對101個有趣的現代物理問題的回答,讓讀者對現代物理有所了解,進而熱愛它。
真空有多空?上帝會擲骰子嗎?人們能夠點石成金嗎?為什麼我們沒有生活在一個量子世界?存在大爆炸嗎?宇宙的年齡是多少?如何對過去的宇宙稍作了解?為什麼愛因斯坦想要一個宇宙常數?為什麼重力對我們很重要?是什麼使時空彎曲?銀河系中也存在黑洞嗎?時間和空間在晃動嗎?人們能消滅物質嗎?如何給外星人解釋何為左何為右?物理學美在何處?貓落地時為何總是四腳著地?為什麼我們會越來越重?顯示全部信息
作者簡介
【德】格爾特-路德維希·因格爾德
格爾特-路德維希·因格爾德(Gert-Ludwig Ingold)是奧格斯堡大學的理論物理學教授,也是Beck出版社的知識系列叢書之量子學理論的作者。
目錄
基礎知識
量子物理學
量子信息
套用固體物理學
特殊相對論
一般相對論
粒子物理
宇宙學
量子引力
混沌
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試讀章節
1物理學美在何處
首先在於物理學各領域出現的眾多對稱性。一般來講,我們感覺對稱的物體是美的,例如圖1所示的六角對稱的雪花。水晶和寶石之美至少有一部分歸因於它們的多角形平面的對稱性。它們的微觀結構,也即原子的排列同樣遵循對稱原則。圖2展示了水晶的內部世界。
我們可以對圖1中的雪花進行一系列幾何運算,其結果都和原圖毫無區別,例如把雪花繞其中心一次或多次旋轉60度。另一組對稱運算來源於虛線上的反射。垂直線上的反射把雪花的左邊部分完全移到右邊,把右邊部分完全移到左邊。最後還可以在雪花中心點上進行點反射。
但是在物理學中,並非所有的對稱運算都存在於空間。在時間中也可以進行反射,這時不再是左邊描摹右邊,而是過去描摹未來,未來描摹過去。當然,我們無法回到過去。一些不隨時光倒流而變化的物理定律除了包含可能的物理變化過程,還包括其逆向變化過程。如果把這樣一個過程錄下來,那么人們在觀看錄像時將無法判斷:它是在前進還是在後退。
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