探究物理：駕馭原子世界 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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《探究物理》共五冊，分彆是《挑戰萬有引力》、《遨遊電子王國》、《解譯聲波密碼》、《駕馭原子世界》和《探索太空奧秘》。本叢書深入淺齣地點齣瞭力學、電學、光學、聲學、原子物理學、天體物理學、環境物理學的重點與精髓，是青少年學習和瞭解最新科技知識的良師益友。書中提齣的一些懸而未決的疑難問題必將激發齣青少年探索物理奧妙的熱情與濃厚興趣。

好的，這是一份不包含《探究物理：駕馭原子世界》內容的圖書簡介： --- 圖書名稱： 《星辰的低語：天體物理學前沿探索》 作者： 艾莉莎·文森特 齣版社： 蒼穹之眼齣版社 頁數： 680頁 裝幀： 精裝 --- 官方簡介 《星辰的低語：天體物理學前沿探索》 是一部為嚴肅的天文學愛好者和專業研究人員精心打造的深度指南，它將讀者帶入宇宙最宏大、最神秘的領域。本書並非僅僅對已知的恒星和行星進行梳理，而是聚焦於當前天體物理學研究的最前沿和最具爭議性的課題。 本書的核心在於解析那些驅動宇宙演化的基本力量和尚未完全理解的現象。我們從宇宙學尺度開始，深入探討瞭暗物質和暗能量的最新探測進展與理論模型，分析瞭普朗剋衛星數據和大型星係巡天項目對標準宇宙學模型的修正與挑戰。作者細緻地梳理瞭當前主流的暗物質候選體（如WIMPs、軸子）及其間接探測的實驗設計，並展望瞭下一代引力波天文颱對早期宇宙信息捕獲的潛力。 隨後，我們將視綫聚焦於極端天體物理學。本書詳細剖析瞭超大質量黑洞（SMBHs）的形成與增長機製，特彆是對活動星係核（AGN）噴流的輻射機製進行瞭深入的物理建模。讀者將跟隨作者的筆觸，探究引力波天文學如何重塑我們對中子星並閤事件的理解，以及這些事件如何成為宇宙中重元素（如金和鉑）的熔爐。我們還特彆闢齣一章，專門討論快速射電暴（FRBs）的起源之謎，權衡瞭磁星模型、潮汐瓦解模型以及其他新興假說的觀測證據支持度。 在恒星演化方麵，本書超越瞭傳統的赫羅圖分析，著重探討瞭罕見但極具影響力的恒星生命周期末期事件。這包括對Ia型超新星作為標準燭光的校準精度、核閤成過程中的“過程”（r-process）與“s-process”的詳細對比，以及白矮星質量上限附近恒星演化的復雜性。 《星辰的低語》在理論工具的應用上極為嚴謹。書中包含對輻射傳輸方程、磁流體力學（MHD）在星際介質（ISM）中的應用，以及數值相對論模擬的最新進展的詳盡介紹。對於熱的、高能的天體物理等離子體，作者引入瞭相對論性伽馬射綫暴的米勒模型和磁重聯理論，旨在為讀者提供一套完整的理論框架來解讀高能望遠鏡（如費米、切倫科夫望遠鏡陣列）捕獲到的數據。 本書的價值在於其前瞻性。它不僅僅是知識的傳遞，更是對科學思想的激發。通過對當前未解之謎的係統梳理，如宇宙的最終命運、高紅移星係的形成、以及是否有可能存在“第三種”引力波源（如原初黑洞），本書鼓勵讀者批判性地思考，並參與到這場探索宇宙本質的宏偉對話中。 適閤對象：天文學、物理學專業學生，從事相關領域研究的科學傢，以及具有紮實物理基礎並渴望深入瞭解現代宇宙學和高能天體物理的資深愛好者。 --- 詳細章節內容概述 第一部分：宇宙學的新邊疆（約占全書25%） 第一章：暗物質的拓撲結構與動力學建模 對歐幾裏得幾何與非歐幾何在宇宙大尺度結構中的影響進行對比分析。 詳細審閱Lyman-alpha森林數據與星係團尺度的質量分布函數，評估冷暗物質（CDM）模型的局部一緻性問題。 介紹粒子物理學與宇宙學交叉領域中的“凍入”（freeze-in）機製，及其對早期宇宙物質-反物質不對稱性的潛在影響。 不涉及內容： 原子內部的電子軌道結構、量子力學中的不確定性原理應用，以及核物理中的強相互作用力。 第二章：暗能量的本質與時空幾何的張力 探討第五種基本力（quintessence）模型與精質（kessence）模型的數學框架及其觀測約束。 分析對哈勃常數（$H_0$）測量衝突的最新解決方案，包括局部空洞效應與早期宇宙模型的係統誤差。 深入討論對早期宇宙暴脹（Inflation）理論的替代方案，如循環宇宙模型（Cyclic Models）。 不涉及內容： 半導體物理中的載流子輸運，固體材料的熱力學性質，以及材料科學中的晶格振動。 第二部分：極端天體物理的熔爐（約占全書40%） 第三章：黑洞視界物理與信息悖論的最新進展 利用廣義相對論場方程，分析Kerr-Newman黑洞的能層提取機製（彭羅斯過程）。 全麵梳理霍金輻射的半經典推導，並重點討論火牆（Firewall）假說與軟毛（Soft Hair）理論的物理論證。 對新一代引力波數據（LIGO/Virgo/KAGRA）中對黑洞質量比的精確測量如何限製瞭相對論性偏離的程度。 不涉及內容： 電子能帶結構、半導體器件的製造工藝，或任何關於固體電子學和半導體物理的討論。 第四章：中子星：極端物質的實驗室 構建中子星狀態方程（EoS）的參數化模型，從誇剋物質到超導體模型。 詳細分析伽馬射綫暴（GRBs）中噴流的米勒角度和亮度函數，並與磁星（Magnetar）的磁場弛豫模型進行對比。 討論引力波事件GW170817之後，對星際介質中重元素（特彆是金和鉑）的r-過程豐度的最新估算。 不涉及內容： 基礎原子物理中的散射截麵計算，原子光譜綫的解釋，以及物質的化學鍵閤原理。 第五章：快速射電暴（FRBs）的多元起源探究 係統梳理FRBs的色散量與散射特性，用以排除低紅移起源的可能性。 深入分析具有極高磁場的大質量恒星遺跡（如超磁星）作為潛在源的機製可行性。 討論潮汐瓦解事件（TDEs）的射電對應體與FRB起源之間的交叉驗證挑戰。 不涉及內容： 光的摺射與衍射的幾何光學解釋，以及電磁波在光縴中的傳播特性。 第三部分：恒星生命周期與核閤成（約占全書25%） 第六章：超新星遺跡與宇宙化學演化 對Ia型超新星作為“標準燭光”的依賴性進行深入的係統不確定性分析，特彆是其前身星（白矮星）的初始質量函數影響。 核閤成的“快中子俘獲過程”（r-process）的理論模型與觀測證據（如超新星遺跡光譜中重元素的豐度）的匹配度評估。 探討不同質量恒星在紅巨星分支（RGB）和漸近巨星分支（AGB）階段的混閤機製。 不涉及內容： 宏觀層麵的熱力學定律在工程係統中的應用，如鍋爐效率或內燃機循環。 第四部分：理論工具與計算方法（約占全書10%） 第七章：高能等離子體物理的數值模擬 介紹用於模擬極端磁場和高能粒子加速的PIC（粒子在單元）模擬方法。 討論如何將相對論性流體力學（RFD）方程組耦閤到磁流體力學（MHD）框架中，以模擬噴流的穩定性。 不涉及內容： 量子場論中的費曼圖技術，以及標準模型粒子及其相互作用的詳細描述。 ---

推薦者簡介

王惠亮

　　現職：國立高雄師範大學生物科技係教授兼副校長
　　經曆：國立高雄師範大學生物科技係係主任、總務長、教務長
　　學曆：美國康乃爾大學博士
　　專長：分子生物、遺傳工程、生物農藥

推薦序／王惠亮
推薦序／蘇明俊
前言

核輻射
聖喬治核慘案
拿破崙死於砷中毒
核動力衛星墜落投下的陰影
到處都有放射性
一個有放射性的人
吸菸對人體的危害超過核輻射
慎防地下服務場所的放射性汙染
電離輻射
宇宙射綫來自何方
放射性射綫
放射性汙染
太空放射性塵埃危及衛星
燒不掉的放射性物質
核意外的等級標準
幸子與輻射病
鈽的用途及其危害

核應用
馴服天火
機智的偵查員
「火眼金睛」
一鳴驚人
世界上最貴重的金屬－－鉲
轟開原子世界的大砲
反質子與反物質
捕捉到膠子瞭
粒子加速器的應用前景
大偵探離子
鑽地穿海顯神通
用快中子治療癌癥
粒子加速器和質子刀在醫學上的應用
核醫學的新花－－放射免疫分析
從核磁共振診斷腦瘤說起
為人類造福的核電池
倫琴和Ｘ射綫
神探艾剋斯
原子射綫殺蟲滅菌
應運而生的核輻射電子學
測定時間的尺度
準確的原子鍾
原子能與農業現代化
神奇的北極光
奇異的原子態氫
同步輻射新光源
放射性同位素溫差放電
方興未艾的輻照食品
輻射育種結碩果
輻射加工的應用
根治害蟲的「核武器」

核電廠
地球上的太陽－－核融閤
原子核反應爐的「化石」
費米與第一座原子反應爐
原子鍋爐
衛星上的原子核電廠
浮動核電廠
核動力是福還是禍
核電依然受青睞
核電廠也「退休」
怵目驚心的核事故
車諾比核電廠爆炸
核外洩及其影響
核工業的糧食－－鈾
從海水中提取鈾
化險為夷
天葬核廢料

核武器
拉賽福「畫」的原子模型
為瞭紀念傢鄉的命名
價值韆金的重水
原子彈之父－－奧本海默
美國原子彈姓「歐」
第一顆原子彈引發的爭議
「小男孩」摧毀一座城市
隨原子彈一起投下的信
紙片測齣原子彈能量
前蘇聯研製原子彈的內幕
中國第一顆原子彈爆炸
尋找丟失的氫彈
中國第一顆實戰氫彈
氫彈戰颱風
核武器的孿生兄弟
最早擁有核武器的國傢
第三代核武器
核彈及其汙染
諾貝爾物理學奬獲得者魯比亞
恐怖分子瞄準核武庫
拉響核攻擊的警報
地下核試驗
火山爆發、地震與核爆炸
核爆炸後的放射性落下灰
美國核訛詐的破産
核彈又伸齣一隻魔爪－－核電脈衝
導彈的勁敵－－粒子束武器
中子彈
從羊皮囊潛艇到核潛艇
中國核潛艇的研製曆程
從「列寜」號破冰船到「彼得大帝」號巡洋艦
核動力艦船
高科技打擊走私
 

推薦序
　　
　　生長在一個知識爆炸的時代，我們每天甚至每分每秒都被新的資訊衝擊著，有時根本還來不及接收，這些新訊在轉眼間已成為舊聞；隨著科技産業的日新月異，新穎的科技産品也是不斷地推陳齣新。我們每天幾乎都是透過手上的3C産品，將所有的資訊及知識「滑」到眼前，但不論內容是什麼，我們總是用不超過五秒鍾的時間，伸齣手指毫不留情地將它滑開，因為後頭還有數不盡的新訊等著我們去看，沒有時間─仔細閱覽，深怕一個不留神，就跟不上這個快速轉變的世界。在我們汲汲營營求新求快的同時，似乎忘瞭抬頭看看四周的世界、忘瞭與你身旁的人對話、更忘瞭伸齣手去翻一本好書。
　　
　　放下手機，試著迴想你有多久沒有好好閱讀一本書瞭呢？尤其是正處求學階段的青少年們，陪伴你們成長、讓你們獲得知識的絕對不僅僅是那颱電腦或那支手機，更多的是一本本放在書架上等著你去挖掘、去探索的知識寶庫。身為教育者最擔憂的莫過於看見莘莘學子們在3C世界裏不斷嚮下沉淪，每天緊盯著手上的螢幕，茶不思、飯不想，達到另一種「廢寢忘食」的境界，而學業，早就被拋諸於腦後瞭。這難道能不令人憂心忡忡嗎？
　　
　　要改善這個在校園裏已逐漸蔓延擴散的現象，必須從根本的基礎做起。首要的關鍵就是讓青少年重拾對閱讀的興趣，進而將閱讀視為一種生活態度，自然而然地在生活中養成閱讀的好習慣。「閱讀」是須要培養的。能夠引起閱讀動機，讓青少年主動伸手翻書是極為重要的第一步，然而要讓莘莘學子跨齣艱難的這一步，書籍內容是否具有吸引力是相當關鍵的。當然，能從閱讀中汲取知識、增廣見聞、豐富人生色彩，纔是閱讀最大的樂趣與助益。在此，要鄭重嚮各位學子們推薦「青少年科普叢書」係列書籍，是專為中小學生打造的優良讀物，目前的齣版品有《科學揭祕動物世界》、《探究物理》等套書。
　　
　　《科學揭祕動物世界》分為無脊椎類、海洋類、魚類、兩棲爬行類、鳥類、哺乳類等六冊，每冊皆有數十個主題，每個主題的篇幅精煉，並針對主題附上優美的照片，深刻讀者們的印象，讓讀者不僅能從文字認識動物，還可由照片看見動物之美。書中除瞭介紹生活中常見的動物之外，還要帶領大傢認識稀有罕見甚至瀕臨滅絕的動物，讓我們能夠更加珍惜與愛護這片土地，好讓這些動物能無憂無慮地生存下去。此書最特彆之處在於描寫瞭若乾動物的小故事，為平凡的文字增添瞭生動有趣的色彩，也提升瞭對讀者的吸引力。
　　
　　《探究物理》分為挑戰萬有引力、遨遊電子王國、解譯聲波密碼、駕馭原子世界、探索太空奧祕等五冊，匯集多元的物理現象，藉由一則則小故事，介紹力學、電學、聲學、原子學及天文學等等的學科知識，其中也包含在全球廣為討論並飽受爭議的「核能」應用，使讀者懂得學思並重，思考物理學發展帶給人類的利弊得失，進而探究其未來趨勢，讓物理學為人類生活帶來更多更廣的助益。
　　
　　來吧！讓我們一同閱讀「青少年科普叢書」，揭開科學的神祕麵紗，探索其中的奧妙，一定能讓你感受閱讀的樂趣，並且獲益良多。
　　

聖喬治核慘案

1945年，美國猶他州乾燥而荒涼的聖喬治沙漠。一傢影片公司正在拍攝傳奇故事片《徵服者》的外景。主角成吉思汗由美國著名影星約翰．韋恩飾演。

演員和攝製人員共有220 名。他們在聖喬治沙漠裏辛辛苦苦地忙瞭整整2 個月，然後迴廠進行內景攝製。為瞭使內景更加逼真，導演命令劇務人員把沙漠上的黃沙裝上幾卡車運迴攝影棚。《徵服者》在美國上映以後獲得瞭人們的好評。遺憾的是，攝製組的演員和工作人員一個接一個地病倒瞭。經過醫生檢查，竟有91人同時患上瞭癌癥。不久，46人被病魔奪走瞭生命，大明星韋恩和製片夫婦也未能倖免⋯⋯這就是轟動一時的聖喬治慘案。

為瞭查明這些人的病因，美國政府組織瞭專門的調查委員會，派齣專傢到外景地拍攝現場取樣分析。他們驚訝地發現，那裏的放射性劑量竟比遭受原子彈轟炸過的廣島和長崎還要高！可是，聖喬治沙漠中的放射性物質又是從哪裏來的呢？原來，在離聖喬治沙漠200 公裏的內華達州的沙漠中，有一個美國軍方的核子試驗場，這裏曾爆炸過11枚原子彈。放射性汙染物質隨風飄到聖喬治，使這裏成瞭可怕的區域。放射性微粒的主要汙染物是鍶-90 和銫-137。它們是核爆炸後所生成的物質，具有很強的放射性，猶如殺人不眨眼的「劊子手」。鍶-90 被人吸收後，能長久地「住」在人體的骨骼裏，在那裏不斷地放射殺傷力很強的射綫，破壞附近的組織，造成骨癌和白血病。銫-137一旦進入人體，便在肌肉中「安傢」，肆無忌憚地放齣射綫損害人的肌體，引起嚴重的疾病。

必須引起人們警惕的是，由於現代工業的發展，人類生活的環境正受到嚴重的汙染。僅就鍶-90 和銫-137 兩種同位素來說，數十年前，在人們體內還找不到它們的蹤跡，但現在可不同瞭，科學傢發現，在人體和一些動物體中，這兩個兇惡的「殺手」已經成為「常客」，其含量都已能用儀器檢測齣來。隻是它們的量尚未達到危險的程度而已。

現在人們對放射性汙染的問題越來越重視。放射性汙染物主要來自拋棄和排放的放射性廢料、核爆炸試驗産生的放射性散落物，以及核動力船艦和原子能反應爐事故。對這些汙染源，人們已採取瞭嚴格的防範措施。希望類似聖喬治慘案的事件再也不要發生。

 

评分☆☆☆☆☆

這是一本真正意義上的“讀得懂、用得上”的科普讀物。作者在保持科學嚴謹性的同時，用一種非常接地氣的方式，將復雜的物理概念解讀得清晰易懂。我特彆贊賞作者在講解過程中所運用的各種類比和實例，它們非常貼切，能夠幫助讀者迅速建立起對抽象概念的直觀認識。例如，在解釋波粒二象性時，他用“既是粒子又是波”來比喻，讓人瞬間就抓住瞭核心要義。這本書並沒有迴避物理學中的一些難點，比如量子疊加態和不確定性原理，但他會用耐心而詳細的講解，引導讀者一步步去理解。更讓我驚喜的是，作者在書中還探討瞭物理學對未來科技發展的影響，比如量子計算和新材料的研發。這些內容讓我看到瞭物理學不僅僅是解釋世界，更是塑造未來的強大力量。讀完這本書，我感覺自己對物理學不再感到畏懼，而是充滿瞭興趣和信心。它讓我看到瞭科學的魅力，也讓我相信，隻要願意去探索，我們每個人都能在科學的世界裏找到自己的位置。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得物理學是一門遙不可及的學科，充斥著冰冷的公式和抽象的概念。但這本書徹底顛覆瞭我的認知。作者以一種極其富有感染力的筆觸，讓我看到瞭物理學背後的人文關懷和哲學思考。他不僅僅是講解科學知識，更是在講述科學傢的故事，他們的執著、他們的睏惑、他們的靈感迸發。我尤其喜歡他關於量子糾纏的描述，那種“遙遠處的兩個粒子，即使相隔萬裏，卻能瞬間傳遞信息”的奇妙現象，讓我驚嘆於宇宙的神秘和不可思議。這本書讓我感受到，科學並非冷冰冰的，而是充滿瞭生命力和人性化的。作者還對物理學在現實生活中的應用進行瞭大量的闡述，從手機通信到醫學治療，再到人工智能，他都一一列舉，讓我真切地感受到物理學是如何深刻地影響著我們的生活。讀完這本書，我感覺自己對世界的看法都變得不一樣瞭，不再是機械的理解，而是充滿瞭敬畏和驚嘆。它讓我意識到，我們所生活的這個世界，原來如此精彩紛呈，奧秘無窮。

评分☆☆☆☆☆

這本書的敘事方式非常獨特，它沒有采用傳統的按章節講解的模式，而是通過一個個引人入勝的科學故事來串聯起整個物理學知識體係。作者就像一位技藝高超的導遊，帶著我在原子世界的各個角落進行探索。我最喜歡的部分是關於黑洞和引力波的章節，作者用生動形象的語言，描述瞭那些令人難以置信的宇宙現象，讓我仿佛身臨其境，感受到瞭宇宙的壯麗和神秘。他還穿插瞭許多有趣的物理學實驗，有些實驗的原理竟然如此簡單，但卻揭示瞭深刻的物理規律。這些實驗不僅讓我理解瞭理論，更讓我體會到瞭科學研究的趣味性。更重要的是，這本書讓我看到瞭物理學與其他學科的交叉融閤。作者在講解過程中，也會涉及到一些數學、化學甚至哲學的問題，讓我看到瞭物理學作為一門基礎學科的包容性和普適性。它就像一條河流，匯聚瞭各種知識的涓涓細流，最終形成瞭浩瀚的物理學海洋。

评分☆☆☆☆☆

終於找到瞭這本讓我眼前一亮的書，雖然書名聽起來有些硬核，但內容卻齣乎意料地引人入勝！作者以一種非常直觀的方式，將那些原本抽象晦澀的物理概念娓娓道來。我尤其喜歡他描述原子世界的那些比喻，簡直就像是為我打開瞭一扇全新的大門。比如，他把電子的運動比作在特定的軌道上跳舞的精靈，又比如他用“原子就像一個微型的太陽係”來解釋原子結構，這些生動的類比讓我瞬間茅塞頓開，那些曾經讓我頭疼不已的量子力學原理，突然變得清晰可見。而且，這本書並非枯燥的理論堆砌，作者還穿插瞭許多有趣的科學史故事，比如愛因斯坦和普朗剋的爭論，以及那些改變人類認知的關鍵實驗。這些故事讓我看到瞭科學探索的艱辛與樂趣，也感受到瞭科學傢們那種不斷挑戰極限的精神。讀這本書，我感覺自己不僅僅是在學習知識，更像是在進行一場奇妙的思維冒險，每一次翻頁都充滿瞭驚喜。它讓我重新認識瞭我們身邊的世界，原來我們所處的宇宙，竟然是由如此微小而又充滿活力的粒子構成的。這本書的語言也十分平實易懂，即便是對物理學一竅不通的讀者，也能輕鬆閱讀，並且從中獲得樂趣。

评分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都讓我非常驚喜。它不僅僅是對原子物理知識的簡單介紹，更是對整個物理學發展脈絡的一次係統梳理。作者巧妙地將宏觀世界的規律與微觀世界的奧秘聯係起來，展現瞭物理學作為一門基礎學科的強大力量。我特彆欣賞作者在解釋復雜理論時所展現齣的耐心和清晰度。他不會直接拋齣公式，而是層層遞進，先從現象入手，再引齣理論，最後通過實驗證據來驗證。這種嚴謹的邏輯和清晰的思路，讓我對物理學的理解更加深刻。書中關於核物理和粒子物理的部分，更是讓我大開眼界。我從來沒有想到，那些我們每天都在使用的科技，比如核能發電和醫學影像，竟然都源於如此基礎的物理學研究。作者還探討瞭當前物理學研究的前沿問題，比如暗物質、暗能量以及弦理論，雖然這些內容有些燒腦，但作者的講解方式讓我能夠窺探到科學的邊界，感受到瞭人類對未知宇宙探索的無盡渴望。總而言之，這本書是一次深刻的智力體驗，它拓展瞭我的視野，激發瞭我對科學的無限好奇心。