物理学的新视角：质量、能量、真空和地球PDF电子书下载

导言 物理学的视角 1

1.质量特性与经典力学 3

1.1 虚空与伽利略原理 3

1.2 质点运动和作用定律 4

1.3 动量和冲量 4

1.4 能和功 5

1.5 约束和自由度 7

1.6 完整约束和第一类拉格朗日方程 7

1.7 理想约束和虚功原理 8

1.8 广义坐标和广义速度 9

1.9 广义动能和稳定约束 10

1.10 广义位能和保守力场 11

1.11 能量函数 12

1.12 哈密顿原理 12

1.13 第二类拉格朗日方程 13

1.14 正则方程 14

1.15 正则变换与泊松括号 15

参考文献 16

2.1 库伦定律 17

2.能量特性与电动力学 17

2.2 奥斯特-高斯定理 18

2.3 安培-毕奥-萨瓦定律 19

2.4 安培定理 20

2.5 法拉第电磁感应定律 20

2.6 麦克斯韦方程组 21

2.7 洛伦兹力 22

2.8 电磁能量 23

2.9 电磁动量 24

2.10 电磁波 26

2.11 平面电磁波 27

2.12 能量特性 28

2.13 电磁势与规范变换 29

参考文献 30

3.质能联系与相对论 31

3.1 四种可能性 31

3.2 洛伦兹变换 31

3.3 事件的时序 33

3.4 长度收缩 34

3.5 时间延缓 34

3.6 速度合成和加速度合成 35

3.7 闵科夫斯基世界与张量计算 36

3.8 电磁场方程的协变形式 38

3.9 麦克斯韦方程和洛伦兹力的协变形式 39

3.10 质量-能量公式 40

3.11 能量-动量公式 42

参考文献 43

4.质能作用与统计力学 44

4.1 普朗克黑体辐射公式 44

4.2 光电效应 45

4.3 氢原子光谱 46

4.4 光子统计 48

4.5 瑞利-金斯辐射定律 50

4.6 维恩辐射定律 50

4.7 维恩位移定律 51

4.8 斯特藩-玻耳兹曼定律 51

4.9 温度与光子的能量和大小 52

4.10 统计力学新原理——能源和各态遍在 53

4.11 统计力学基本公式 55

4.12 麦克斯韦-玻耳兹曼分布 56

4.14 费米-狄拉克分布 57

4.13 玻色-爱因斯坦分布 57

参考文献 58

5.质能分散与统计地球化学 59

5.1 康普顿效应 59

5.2 光子和粒子的布朗运动 60

5.3 柯尔莫戈罗夫方程 61

5.4 热传导方程 66

5.5 元素空间分布 67

5.6 初始条件·理论 69

5.7 初始条件·应用 70

5.8 边界条件 73

5.9 环境条件 76

5.10 粒子位置的不确定性与元素含量分布 78

5.11 采样的不确定性 82

5.12 元素聚集量分布 84

参考文献 85

6.真空点阵与量子力学 86

6.1 德布罗意波 86

6.2 算符 88

6.3 共轭薛定谔方程 89

6.5 测量不确定性关系 92

6.4 本征函数 92

6.6 力学量的时间变化 93

6.7 态与幺正变换 94

6.8 狄拉克符号和表象 94

6.9 线性谐振子 96

6.10 原子壳层 97

6.11 自旋 97

6.12 元素周期系 99

6.13 原子核壳层与幻数 101

6.14 氢分子 102

参考文献 103

6.15 晶体的能带 103

7.阵点正反与量子场论 104

7.1 真空阵点的正反特性 104

7.2 克莱因-高登方程 104

7.3 狄拉克方程 105

7.4 自由粒子 106

7.5 电磁场中的带电粒子 108

7.6 氢原子的狄拉克方程解 108

7.7 场的量子化 109

7.10 自旋为1/2的量子场 112

7.8 自旋为零的量子场 112

7.9 自旋为1的量子场 112

7.11 相互作用 113

7.12 对称性 114

7.13 量子电动力学(QED)与电磁相互作用 116

7.14 量子色动力学(QCD)与强子的夸克模型 116

7.15 弱相互作用与弱-电标准模型 117

参考文献 118

8.1 问题的提出 119

8.单胞激发与粒子物理 119

8.2 夸克囚禁问题 120

8.3 质子与轻子的关系 120

8.4 极子 121

8.5 算符乘方与极子的自作用 125

8.6 荷电基本子 126

8.7 不荷电基本子 128

8.8 相互作用耦合常数 129

8.9 介子质量谱 132

8.10 重子质量谱 135

8.11 真空单胞 139

8.12 粒子的八重态和十重态 140

8.13 同位旋第三分量与超荷 142

8.14 夸克的色和味 144

8.15 卡比坡角和温伯格角 145

8.16 粒子与群和重整化 146

参考文献 146

9.真空塌陷与引力理论 147

9.1 真空的长程无序性 147

9.2 真空激发和真空空洞 147

9.3 真空塌陷与等效原理 148

9.4 度规张量 149

9.5 矢量平移和测地线 151

9.6 协变微商和黎曼曲率张量 152

9.7 矢量分析与能量-动量张量 154

9.8 广义协变原理与爱因斯坦曲率张量 155

9.9 坐标条件与初值条件 157

9.10 弯曲方程与运动方程 159

9.11 弯曲时空中的观测 160

9.12 泊松方程与常数确定 161

9.13 达朗伯方程 162

9.14 拉普拉斯方程和牛顿公式 164

参考文献 165

10.质能聚集与地球脉动学说 166

10.1 宇宙标准模型 166

10.2 真空基态和暗物质 167

10.3 黑洞与暴胀和反物质 171

10.4 真空基态与银河系密度波 174

10.5 太阳系与历法 175

10.6 地球脉动 177

10.7 核发动机(nuclear engine) 178

10.8 理论地质年表 181

10.9 地球表面 185

10.10 地球圈层 187

10.11 地球自转 190

10.12 核发电机(core generator)与理论地磁年表 193

10.13 从长椭球到扁椭球 197

10.14 梨形偏离与黄赤交角 201

10.15 岩石圈和地壳 205

参考文献 212

结语 质量、能量和真空 213