20世纪物理学(第1卷)

作者: [美] 布朗（Brown L.M.）编 , 刘寄星译

出版社: 科学出版社

出版时间: 2014-02

版次: 1

ISBN: 9787030396709

定价: 148.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 564页

正文语种: 简体中文

原版书名: Twentieth Century Physics

分类: 自然科学

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　　《20世纪是物理学》的世纪，物理学在20世纪取得了突破性的进展，改变了世界以及世界和人们对世界的认识。《20世纪物理学(第1卷)》是由英国物理学会、美国物理学会组织发起，由各个领域的知名学者(有很多是相关领域的奠基者、诺贝尔奖获得者)执笔撰写，系统总结20世纪物理学进展的宏篇巨著，其内容涵盖了物理学各个分支学科和相关的应用领域。《20世纪物理学(第1卷)》共分3卷27章，最后一章为3位物理学大家对20世纪物理学的综合思考和对新世纪物理学的展望。　　Laurie Brown，美国西北大学名誉教授，康奈尔大学博士。布朗教授主要研究基本粒子的理论。自198年起，他开始关注2世纪物理学的历史，特别是核和粒子物理学。他还是著名的理查德·费曼的论文指导老师。第1 卷第1章1900年的物理学 11.1 科学家社团.31.2 物理学家的培养 61.3 从事研究的物理学家 131.4 对研究工作的资助 151.5 黑体辐射 181.6 实验设备 191.7 物理世界的图景.231.8 现代物理学的萌芽 29参考文献. 30第2 章引进原子和原子核 362.1 前言.362.2转变的10年：1895～1905 . 432.3放射性：1896～1905 . 462.4原子的结构：1897～1906.522.5 量子物理学的诞生 542.6 Niels Bohr—— 量子动力学之父. 592.6.1NielsBohr的个人背景和早年经历.592.6.2迄至1913年的光谱学612.6.3NielsBohr在1913年3月前;先驱者们642.6.4NielsBohr的氢原子672.6.5NielsBohr思想的冲击712.7先是喜报——旧量子论的更多成就 732.7.1Stark效应.732.7.2Franck-Hertz实验732.7.3Sommerfeld引进两个新的量子数,氢光谱的精细结构742.7.4Ehrenfest的浸渐原理.752.7.5Einstein将概率引入量子物理学.762.7.6选择定则和偏振规则772.7.7元素周期表782.7.8Pauli不相容原理.802.7.9铪的发现822.7.10第四个量子数;自旋.822.8后是噩耗——旧量子论的危机. 832.8.1氦832.8.2反常Zeeman效应842.8.3收获852.9β射线谱学：1906～1914 . 852.10 核模型, 肇始. 892.10.1质子–电子(P-E)模型.892.10.2结合能.912.10.31919：首次元素嬗变.932.10.4一种新的力——核力的首次暗示.932.11 1926～1932：核悖论的年代. 942.11.1α衰变得到解释.952.11.2原子核的大小.952.11.3核磁矩.962.11.4核自旋.962.11.5核统计.962.11.6β谱：1914～1930 972.12 中子. 982.12.1 Chadwick 982.12.2感生放射性：Joliot-Curie夫妇992.12.3中子是什么？1002.12.4第一个核力理论：Heisenberg1012.12.5第一个核反应理论：Bohr.1022.13 β 谱：开端的终结. 1042.13.1 Bohr 1042.13.2Pauli1052.13.3Fermi.1062.14 裂变 1072.14.1裂变的发现1072.14.2Bohr论铀235.1082.14.3附言：战前关于从裂变得到原子能的想法.109参考文献 110第3 章量子和量子力学. 1223.1 引言. 1223.2量子——实验基础(1900～1928) 1243.2.1辐射和量子(1900～1913).1243.2.2原子结构和光谱线(1913～1921) 1323.2.3量子力学效应(1922～1928) 1373.3量子力学的起源和完成(1913～1929). 1453.3.1“旧量子理论”的原理和失败(1913～1924) . 1473.3.2哥廷根的量子力学和Schr¨odinger的波动力学(1925～1926) . 1543.3.3物理诠释和数学基础(1926～1933) 1643.4微观物理世界(1925～1935).1753.4.1量子力学的应用(1925～1932) 1763.4.2量子力学中的因果性、互补性和实在性(1926～1935) 1823.4.3超越量子力学(1932年～现在)189参考文献 192第4 章相对论的历史. 2114.1 引言. 2114.2 狭义相对论 2144.2.1理论的起源：力学.2144.2.2狭义相对论的起源：光学和电动力学2174.2.3狭义相对论的表述.2224.2.4相对论后来的发展.2294.2.5其他的表述方式和形式体系2294.2.6相对论性速度空间(运动学空间)2324.2.7粒子动力学.2334.2.8刚性运动和连续介质力学2334.2.9电动力学.2344.2.10相对论热力学2354.2.11相对论统计力学2354.2.12量子理论和基本粒子.2364.2.13引力理论2364.2.14实验检验和应用2374.3 广义相对论 2384.3.1等效原理.2394.3.2度规张量场.2414.3.3场方程.2434.3.4别种方案.2454.3.5关于广义相对论后来的工作2464.3.6别种表述和基础.2474.3.7引力能量的问题.2494.3.8广义相对论的物理解释2494.3.9精确解和近似方法.2504.3.10运动方程2514.3.11Schwarzschild解和经典检验2514.3.12黑洞、引力塌缩和奇点2544.3.13引力辐射2574.3.14近期的天文学和天体物理学应用和检验.2604.3.15量子引力2614.3.16相对论的哲学地位和公众反应.2634.4 统一场论.264参考文献 266第5 章核力、介子和同位旋对称性3075.1 1930 年前后的物理学 3075.1.1物质的构成.3075.1.21930年的原子物理学和分子物理学(能量为eV的物理学)3085.1.3X射线与Compton效应(能量为keV的物理学).3105.1.4α衰变、β衰变及原子核的分类(能量为MeV的物理学)3145.1.5宇宙射线与Heisenberg1932年的分析3155.2奇迹年——1932年的新物理学 3175.2.1新粒子的发现.3175.2.2Heisenberg的原子核中子–质子模型.3185.2.3Fermi的β衰变理论3205.3 两个基本的核力理论. 3215.3.1Fermi场理论.3215.3.2汤川介子理论.3245.420世纪30年代的宇宙线：QED,簇射和重电子3275.4.1软成分和硬成分.3275.4.2日本和英国的新介子理论3325.5 重电子, 介子及粒子物理学的诞生. 3375.5.1宇宙线重电子.3375.5.2重电子衰变与β衰变3405.5.3介子与核力.3425.5.4穿透辐射.3445.6 第二次世界大战期间和战后的发现 3445.6.1对重电子的更多怀疑：衰变与俘获3445.6.2π子的发现.3465.6.3更多的粒子发现.3475.7 结论. 348参考文献 348第6 章固体结构分析. 3606.1 1912 年以前的晶体学和X 射线 3606.2 晶体X 射线衍射的发现3626.3 实验技术.3686.4 结构测定的方法3736.5 精确结构分析 3836.6 中子衍射.3876.7 电子衍射.3936.8 表面晶体学 3956.9 不完美晶体和非晶体. 4006.9.1线度增宽.4006.9.2层状结构的错排.4016.9.3有序—无序转变.4016.9.4冰的结构.4026.9.5晶体位错.4036.9.6非晶态结构.4056.9.7准晶.4086.10 晶体结构分析的影响4106.10.1内聚能和弹性4106.10.2光学和介电性质4106.10.3铁电性4116.10.4超导性4146.10.5无机化学4156.10.6有机化学4176.11 生物分子结构. 4196.12 国际晶体学联合会及相关机构 430参考文献 432第7 章热力学与平衡统计力学 4427.1引言——19世纪背景. 4427.2 量子理论的影响4447.2.1黑体辐射.4447.2.2固体的振动比热.4457.2.3经典和量子统计.4457.2.4气体比热.4477.2.5Bose-Einstein凝聚4497.2.6Fermi-Dirac统计的应用.4497.3 理论形式的发展4507.3.1Gibbs系综.4507.3.2Einstein的涨落处理.4517.3.3第二定律的数学背景：Carath′eodory方法.4527.3.4统计力学中的平均值方法(Darwin-Fowler方法)4527.4 热力学第三定律4537.4.1历史回顾.4537.4.2 T → 0时的相平衡4547.4.3熵的量热估计和统计估计4567.4.4甚低温的获得.4567.4.5负温度.4577.5 相变和临界现象4587.5.1引言.4587.5.2液–气临界点4587.5.3铁磁的Curie点.4607.5.4流体的微观临界行为：临界乳光4607.5.5二元合金的临界行为.4627.5.6二级相变的Landau理论：普适性4637.5.7气体凝聚的统计力学：Mayer-Yvon理论.4657.5.8Ising模型：Onsager的革命4667.5.9调和：标度和普适性的经验推导4727.5.10至尊的重正化群(RG)4757.5.11自避行走及聚合物构象.4787.5.12具有其他有趣特征的模型.4797.5.13渗流过程4797.5.14自相似性与分形4817.6 其他论题.482参考文献 484第8 章非平衡统计力学：变幻莫测的时间演化4938.1 变迁与巩固的阶段. 4938.1.1不可思议的最初十年.4938.1.219世纪的遗产4948.1.3正在形成中的学科定义4978.2 三个时期的历史4988.2.1第一期：从Boltzmann方程到主方程.5008.2.2第二期：从主方程到混沌肇端(1940～1975) 5088.2.3第三期：1975年～20世纪90年代.521参考文献 528图片来源确认与致谢.531
内容简介:
　　《20世纪是物理学》的世纪，物理学在20世纪取得了突破性的进展，改变了世界以及世界和人们对世界的认识。《20世纪物理学(第1卷)》是由英国物理学会、美国物理学会组织发起，由各个领域的知名学者(有很多是相关领域的奠基者、诺贝尔奖获得者)执笔撰写，系统总结20世纪物理学进展的宏篇巨著，其内容涵盖了物理学各个分支学科和相关的应用领域。《20世纪物理学(第1卷)》共分3卷27章，最后一章为3位物理学大家对20世纪物理学的综合思考和对新世纪物理学的展望。
作者简介:
　　Laurie Brown，美国西北大学名誉教授，康奈尔大学博士。布朗教授主要研究基本粒子的理论。自198年起，他开始关注2世纪物理学的历史，特别是核和粒子物理学。他还是著名的理查德·费曼的论文指导老师。
目录:
第1 卷第1章1900年的物理学 11.1 科学家社团.31.2 物理学家的培养 61.3 从事研究的物理学家 131.4 对研究工作的资助 151.5 黑体辐射 181.6 实验设备 191.7 物理世界的图景.231.8 现代物理学的萌芽 29参考文献. 30第2 章引进原子和原子核 362.1 前言.362.2转变的10年：1895～1905 . 432.3放射性：1896～1905 . 462.4原子的结构：1897～1906.522.5 量子物理学的诞生 542.6 Niels Bohr—— 量子动力学之父. 592.6.1NielsBohr的个人背景和早年经历.592.6.2迄至1913年的光谱学612.6.3NielsBohr在1913年3月前;先驱者们642.6.4NielsBohr的氢原子672.6.5NielsBohr思想的冲击712.7先是喜报——旧量子论的更多成就 732.7.1Stark效应.732.7.2Franck-Hertz实验732.7.3Sommerfeld引进两个新的量子数,氢光谱的精细结构742.7.4Ehrenfest的浸渐原理.752.7.5Einstein将概率引入量子物理学.762.7.6选择定则和偏振规则772.7.7元素周期表782.7.8Pauli不相容原理.802.7.9铪的发现822.7.10第四个量子数;自旋.822.8后是噩耗——旧量子论的危机. 832.8.1氦832.8.2反常Zeeman效应842.8.3收获852.9β射线谱学：1906～1914 . 852.10 核模型, 肇始. 892.10.1质子–电子(P-E)模型.892.10.2结合能.912.10.31919：首次元素嬗变.932.10.4一种新的力——核力的首次暗示.932.11 1926～1932：核悖论的年代. 942.11.1α衰变得到解释.952.11.2原子核的大小.952.11.3核磁矩.962.11.4核自旋.962.11.5核统计.962.11.6β谱：1914～1930 972.12 中子. 982.12.1 Chadwick 982.12.2感生放射性：Joliot-Curie夫妇992.12.3中子是什么？1002.12.4第一个核力理论：Heisenberg1012.12.5第一个核反应理论：Bohr.1022.13 β 谱：开端的终结. 1042.13.1 Bohr 1042.13.2Pauli1052.13.3Fermi.1062.14 裂变 1072.14.1裂变的发现1072.14.2Bohr论铀235.1082.14.3附言：战前关于从裂变得到原子能的想法.109参考文献 110第3 章量子和量子力学. 1223.1 引言. 1223.2量子——实验基础(1900～1928) 1243.2.1辐射和量子(1900～1913).1243.2.2原子结构和光谱线(1913～1921) 1323.2.3量子力学效应(1922～1928) 1373.3量子力学的起源和完成(1913～1929). 1453.3.1“旧量子理论”的原理和失败(1913～1924) . 1473.3.2哥廷根的量子力学和Schr¨odinger的波动力学(1925～1926) . 1543.3.3物理诠释和数学基础(1926～1933) 1643.4微观物理世界(1925～1935).1753.4.1量子力学的应用(1925～1932) 1763.4.2量子力学中的因果性、互补性和实在性(1926～1935) 1823.4.3超越量子力学(1932年～现在)189参考文献 192第4 章相对论的历史. 2114.1 引言. 2114.2 狭义相对论 2144.2.1理论的起源：力学.2144.2.2狭义相对论的起源：光学和电动力学2174.2.3狭义相对论的表述.2224.2.4相对论后来的发展.2294.2.5其他的表述方式和形式体系2294.2.6相对论性速度空间(运动学空间)2324.2.7粒子动力学.2334.2.8刚性运动和连续介质力学2334.2.9电动力学.2344.2.10相对论热力学2354.2.11相对论统计力学2354.2.12量子理论和基本粒子.2364.2.13引力理论2364.2.14实验检验和应用2374.3 广义相对论 2384.3.1等效原理.2394.3.2度规张量场.2414.3.3场方程.2434.3.4别种方案.2454.3.5关于广义相对论后来的工作2464.3.6别种表述和基础.2474.3.7引力能量的问题.2494.3.8广义相对论的物理解释2494.3.9精确解和近似方法.2504.3.10运动方程2514.3.11Schwarzschild解和经典检验2514.3.12黑洞、引力塌缩和奇点2544.3.13引力辐射2574.3.14近期的天文学和天体物理学应用和检验.2604.3.15量子引力2614.3.16相对论的哲学地位和公众反应.2634.4 统一场论.264参考文献 266第5 章核力、介子和同位旋对称性3075.1 1930 年前后的物理学 3075.1.1物质的构成.3075.1.21930年的原子物理学和分子物理学(能量为eV的物理学)3085.1.3X射线与Compton效应(能量为keV的物理学).3105.1.4α衰变、β衰变及原子核的分类(能量为MeV的物理学)3145.1.5宇宙射线与Heisenberg1932年的分析3155.2奇迹年——1932年的新物理学 3175.2.1新粒子的发现.3175.2.2Heisenberg的原子核中子–质子模型.3185.2.3Fermi的β衰变理论3205.3 两个基本的核力理论. 3215.3.1Fermi场理论.3215.3.2汤川介子理论.3245.420世纪30年代的宇宙线：QED,簇射和重电子3275.4.1软成分和硬成分.3275.4.2日本和英国的新介子理论3325.5 重电子, 介子及粒子物理学的诞生. 3375.5.1宇宙线重电子.3375.5.2重电子衰变与β衰变3405.5.3介子与核力.3425.5.4穿透辐射.3445.6 第二次世界大战期间和战后的发现 3445.6.1对重电子的更多怀疑：衰变与俘获3445.6.2π子的发现.3465.6.3更多的粒子发现.3475.7 结论. 348参考文献 348第6 章固体结构分析. 3606.1 1912 年以前的晶体学和X 射线 3606.2 晶体X 射线衍射的发现3626.3 实验技术.3686.4 结构测定的方法3736.5 精确结构分析 3836.6 中子衍射.3876.7 电子衍射.3936.8 表面晶体学 3956.9 不完美晶体和非晶体. 4006.9.1线度增宽.4006.9.2层状结构的错排.4016.9.3有序—无序转变.4016.9.4冰的结构.4026.9.5晶体位错.4036.9.6非晶态结构.4056.9.7准晶.4086.10 晶体结构分析的影响4106.10.1内聚能和弹性4106.10.2光学和介电性质4106.10.3铁电性4116.10.4超导性4146.10.5无机化学4156.10.6有机化学4176.11 生物分子结构. 4196.12 国际晶体学联合会及相关机构 430参考文献 432第7 章热力学与平衡统计力学 4427.1引言——19世纪背景. 4427.2 量子理论的影响4447.2.1黑体辐射.4447.2.2固体的振动比热.4457.2.3经典和量子统计.4457.2.4气体比热.4477.2.5Bose-Einstein凝聚4497.2.6Fermi-Dirac统计的应用.4497.3 理论形式的发展4507.3.1Gibbs系综.4507.3.2Einstein的涨落处理.4517.3.3第二定律的数学背景：Carath′eodory方法.4527.3.4统计力学中的平均值方法(Darwin-Fowler方法)4527.4 热力学第三定律4537.4.1历史回顾.4537.4.2 T → 0时的相平衡4547.4.3熵的量热估计和统计估计4567.4.4甚低温的获得.4567.4.5负温度.4577.5 相变和临界现象4587.5.1引言.4587.5.2液–气临界点4587.5.3铁磁的Curie点.4607.5.4流体的微观临界行为：临界乳光4607.5.5二元合金的临界行为.4627.5.6二级相变的Landau理论：普适性4637.5.7气体凝聚的统计力学：Mayer-Yvon理论.4657.5.8Ising模型：Onsager的革命4667.5.9调和：标度和普适性的经验推导4727.5.10至尊的重正化群(RG)4757.5.11自避行走及聚合物构象.4787.5.12具有其他有趣特征的模型.4797.5.13渗流过程4797.5.14自相似性与分形4817.6 其他论题.482参考文献 484第8 章非平衡统计力学：变幻莫测的时间演化4938.1 变迁与巩固的阶段. 4938.1.1不可思议的最初十年.4938.1.219世纪的遗产4948.1.3正在形成中的学科定义4978.2 三个时期的历史4988.2.1第一期：从Boltzmann方程到主方程.5008.2.2第二期：从主方程到混沌肇端(1940～1975) 5088.2.3第三期：1975年～20世纪90年代.521参考文献 528图片来源确认与致谢.531

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