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物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊)

包郵 物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊)

出版社:華中科技大學出版社出版時間:2018-02-01
開本: 16開 頁數(shù): 630
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物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊) 版權信息

物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊) 本書特色

立德樹人是我國社會主義教育事業(yè)發(fā)展中必須解決好的根本問題。教育的根本任務是引導青年學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀和榮辱觀,培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的“和諧的人”。《物理發(fā)現(xiàn)啟思錄》(上)(下)將在這方面將發(fā)揮有益的作用。本書選材新穎、內(nèi)容豐富、深入淺出、體例別致、文辭優(yōu)美,是一本集科學普及、科學精神與人文素質(zhì)教育三位一體的別具創(chuàng)意的優(yōu)秀科學讀物。

物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊) 內(nèi)容簡介

本書分為三大部分:現(xiàn)代宇宙學素描、高能粒子物理學剪影和應用物理擷英,通過生動典型的物理發(fā)現(xiàn)案例,尤其以21世紀以來的重大發(fā)現(xiàn)為載體,介紹物理學發(fā)展的新內(nèi)容、新態(tài)勢,闡明基礎研究與高新技術的相互促進、相互依存的密切關系——重大的基礎研究突破往往導致新的技術躍進和產(chǎn)業(yè)提升,使讀者感染到科學家在探求真理中所表現(xiàn)的崇高科學精神(求實精神、實證精神、探索精神、理性精神、創(chuàng)新精神、懷疑精神、獨立精神和原理精神等),從而達到普及科學思想和科學精神,陶冶性情,提升人文素養(yǎng)的目的。因此本書選材新穎、內(nèi)容豐富、深入淺出、體例別致、文辭優(yōu)美,是一本集科學普及、科學精神與人文素質(zhì)教育三位一體的別具創(chuàng)意的優(yōu)秀科學讀物。 本書面向所有具有中學及以上文化水準干部、學生、工農(nóng)兵,尤其適用于高等學;蛘呗殬I(yè)技術學院作為人文素質(zhì)教育、科學精神教育的教材或參考書。

物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊) 目錄

引 言 6

緒論 8

【閱讀材料 緒論-1】關于錢學森之問和李約瑟問題 19

【閱讀材料 緒論-2】馬克思主義的科技發(fā)展觀 21

【閱讀材料 緒論-3】科學與技術 24

**部 現(xiàn)代宇宙學素描 26

第1章 人類首次發(fā)現(xiàn)引力波 26

**節(jié) 科學世界的春雷 26

第二節(jié) 廣義相對論與引力波的預言 30

第三節(jié) 廣義相對論的實驗驗證 33

第四節(jié) 引力波發(fā)現(xiàn)的曲折 37

第五節(jié) 引力波探測的國際競爭及其啟示 41

【閱讀材料1.1】關于LIGO項目立項過程 44

【閱讀材料1.2】邁克爾遜干涉儀和激光干涉儀 45

【閱讀材料1.3】關于科學精神的若干論述 47

【閱讀材料1.4】第二次發(fā)現(xiàn)引力波 51

第2章 近代物理學的建立 56

與宇宙學萌芽 56

**節(jié) 宇宙創(chuàng)生的傳說 56

第二節(jié) 古代希臘和古代中國關于宇宙結構的探索 58

第三節(jié) 近代宇宙學的黎明—星云說 62

【閱讀材料2.1】關于宇宙創(chuàng)生的種種傳說 65

【閱讀材料2.2】古代天文觀測和歷法的發(fā)展 69

第3章 觀測宇宙的梯級結構壯麗圖景 73

**節(jié) “量天尺”——測量天體距離的常用單位 73

第二節(jié) 宇宙梯級結構之**級——銀河系 76

第三節(jié) 宇宙梯級結構的第二級——星系群 82

第四節(jié) 宇宙梯級結構的第三級——超星系團 84

第4章 現(xiàn)代宇宙學的發(fā)軔——愛因斯坦的宇宙學方程 88

**節(jié) 現(xiàn)代宇宙學的基石——愛因斯坦的宇宙學方程 88

第二節(jié) 多普勒效應與哈勃定律 94

第三節(jié) 宇宙測量的標尺與宇宙加速膨脹的發(fā)現(xiàn) 100

【閱讀材料4.1】近30年來太空天文望遠鏡發(fā)射概況 108

第5章 大爆炸標準模型及它所描述的宇宙演化圖像 123

**節(jié) 伽莫夫的大爆炸模型 123

第二節(jié) 奇怪的微波背景從何而來 128

第三節(jié) 大爆炸標準模型早期演化的物理圖像 132

第四節(jié) 早期宇宙學與星系時代 141

第五節(jié) 暗物質(zhì)與宇宙早期的演化 147

【閱讀材料5.1】射電天文學的興起 152

【閱讀材料5.2】銀河系未來演變的預測 154

第6章 大爆炸標準學說面臨的主要問題 161

**節(jié) 視界問題 161

第二節(jié) 暗物質(zhì)問題 167

第三節(jié) 暗能量的問題 171

第四節(jié) 反物質(zhì)問題 176

第五節(jié) 磁單極子問題 180

【閱讀材料6.1】暗物質(zhì)及其科學探測 185

【閱讀材料6.2】反物質(zhì)及其探測 195

【閱讀材料6.3】磁單極子的尋找 199

【閱讀材料6.4】球狀星團問題 203

第7章 大爆炸學說的*新發(fā)展——暴脹宇宙論 205

**節(jié) 暴脹宇宙論的提出 205

第二節(jié) 暴脹產(chǎn)生的根源——真空自發(fā)破缺 208

第三節(jié) 暴脹宇宙論的物理圖像 213

第四節(jié) 新暴脹宇宙論 219

第五節(jié) 新暴脹論中的反物質(zhì)、磁單極子和均勻性問題 222

第8章 現(xiàn)代宇宙學的若干思考 228

**節(jié) 宇宙到底有多大 228

第二節(jié) 宇宙膨脹動力從何而來 231

第三節(jié) 宇宙之外還有什么 234

第四節(jié) 人擇原理和造化之手 236

第五節(jié) 宇宙學演變?yōu)榫芸茖W 243

第六節(jié) 宇宙學發(fā)展的未來方向 246

【閱讀材料8.1】暗物質(zhì)和暗能量在宇宙中扮演的角色 249

第二部 高能粒子物理學剪影 253

——神秘失蹤的中微子 253

第9章 色彩斑斕的微觀世界 253

**節(jié) 宇宙的*小磚石——基本粒子 253

第二節(jié) 基本粒子王國的三代騎士 257

第三節(jié) 粒子間的相互作用——微觀世界的經(jīng)緯 260

第四節(jié) 亞原子粒子與夸克 262

第五節(jié) 色味俱全的基本粒子王國 264

【閱讀材料9.1】電子的發(fā)現(xiàn)與基本粒子探測設備(現(xiàn)代超級照相機) 273

【閱讀材料9.2】在強相互作用的漸進自由 277

第10章 筆尖下冒出的幽靈粒子—中微子 282

**節(jié) β衰變中“能量失竊案”震動學術界 282

第二節(jié) 漫長的中微子追蹤之路 287

第三節(jié) 中微子之父泡里傳奇 292

第四節(jié) 泡里的失誤 299

【閱讀材料10.1】科學權威對科學發(fā)展的作用 303

第11章 中微子教父費米及其弱相互作用理論 307

**節(jié) 費米普適弱相互作用中微子理論 307

第二節(jié) 弱相互作用是上帝的錯誤嗎? 310

第三節(jié) 中微子教父費米的靚麗人生 316

【閱讀材料11.1】物理學中的對稱性C、P和T 321

【閱讀材料11.2】弱相互作用宇稱不守恒的發(fā)現(xiàn)——上帝竟然是“左撇子” 325

第12章 環(huán)繞中微子的疑云怪霧 330

**節(jié) 中微子有靜止質(zhì)量嗎 330

第二節(jié) 太陽中微子失竊案 336

第三節(jié) 中微子振蕩的物理圖像 339

第四節(jié) 弱相互作用中的CP不守恒的發(fā)現(xiàn) 345

第五節(jié) 反物質(zhì)世界的尋找 355

第六節(jié) 完美理想的中微子通信 363

第13章 中微子的靜止質(zhì)量與中微子天文學的興起 369

**節(jié) 中微子的靜止質(zhì)量到底為多大? 369

第二節(jié) 中微子的質(zhì)量來自希格斯粒子 371

第三節(jié) 中微子天文學的興起與展望 375

第14章 中微子在科學界掀起驚天巨浪 382

**節(jié) 歐洲科學家宣布發(fā)現(xiàn)中微子超光速運行 382

第二節(jié) 中微子超光速烏龍記余波蕩漾 387

第三節(jié) 大亞灣實驗發(fā)現(xiàn)新的中微子振蕩模式 391

第四節(jié) 為什么科學家認定中微子只有三味呢? 397

第五節(jié) 惰性中微子——第四代中微子存在嗎? 401

第三部 應用物理擷英 408

第15章 現(xiàn)代物理發(fā)展態(tài)勢與量子信息學的興起和發(fā)展 408

**節(jié) 愛因斯坦與現(xiàn)代物理的基石 408

第二節(jié) 愛因斯坦與量子信息學的問世 413

第三節(jié) 量子糾纏和EPR論證 415

第四節(jié) 量子隱形傳遞 420

第五節(jié) 量子信息學 427

【閱讀材料15.1】普朗克和玻爾對量子論的貢獻 433

【閱讀材料15.2】愛因斯坦對于現(xiàn)代量子場論發(fā)展的貢獻 435

【閱讀材料15.3】量子不可克隆定理簡介 436

【閱讀材料15.4】量子密鑰技術 439

第16章 物理學、技術革命和產(chǎn)業(yè)革命 444

**節(jié) 物理學與三次產(chǎn)業(yè)革命 444

第二節(jié) 物理學與信息產(chǎn)業(yè)集群的興起(上) 450

第三節(jié) 物理學與信息產(chǎn)業(yè)集群的興起(下) 456

第四節(jié) 物理學革命與新能源產(chǎn)業(yè)的興起(上) 465

第五節(jié) 物理學革命與新能源產(chǎn)業(yè)的興起(下) 470

第17章 凝聚態(tài)物理與材料科學(上) 480

**節(jié) 半導體材料和半導體物理的*新發(fā)展 480

第二節(jié) 巨磁阻材料和磁隧道結材料 486

第三節(jié) 拓撲絕緣體和超導體材料 495

第四節(jié) 光學納米材料 502

第五節(jié) 光學信息材料 506

第六節(jié) 軟凝聚態(tài)物質(zhì)材料 509

第18章 凝聚態(tài)物理與材料科學(下) 514

第七節(jié) 復雜材料體系 514

【閱讀材料18.1】霍爾效應 523

【閱讀材料18.2】奇妙的巴氏球 524

【閱讀材料18.3】二十個未來*有潛力的新材料(ppt) 536

第19章 從諾貝爾物理學獎看現(xiàn)代物理發(fā)展趨勢 542

**節(jié) 物理學與其他自然科學分支的交叉和融合 542

第二節(jié) 諾貝爾物理學獲獎者的國籍、學科和年齡分布 547

第三節(jié) 諾貝爾物理學獎與現(xiàn)代物理學的發(fā)展脈絡 560

第四節(jié) 諾貝爾物理學獎與中國 564

【閱讀材料19.1】21世紀激光光學新發(fā)展 573

【閱讀材料19.2】BEC物理研究進展 582

【閱讀材料19.3】超弦論 591

【閱讀材料19.4】1998-2010諾貝爾物理學獎 600

結語 617


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物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊) 節(jié)選

我國科技戰(zhàn)線近日傳來振奮人心的喜訊,我國首創(chuàng)、世界首條量子通信保密干線“京滬干線”已于2017年9月4日通過總技術驗收,這是量子通信科學首次進入人類的應用技術領域,標志著我國在量子技術的實用化和產(chǎn)業(yè)化方面繼續(xù)走在世界前列。實際上,21世紀以來,物理學與整個自然科學領域一樣,發(fā)展態(tài)勢不斷有加快之勢,特別是我國物理學的發(fā)展極為迅猛,大有一日千里之勢。

物理發(fā)現(xiàn)啟思錄-(含上.下冊) 作者簡介

張端明 男,76歲,華中科技大學物理學院教授、博士生導師,享受國務院特殊津貼。曾任湖北省物理協(xié)會理事、美國物理學會會員、美國科學促進會會員、美國紐約科學院成員,主要研究方向為基礎物理與凝聚態(tài)物理。多年來主持并完成國家ji、省部級科研項目20余項,多次獲得國家ji、省部級獎勵,包括自然科學成果獎、科學進步獎等。他率領課題組構建的脈沖激光沉積動力學被載入國際材料科學巨著《Comprehensive materials processing》第13卷。

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