空間奧秘

前言

本書所討論的空間是真實(shí)的物理空間，是定義為“物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)之廣延性”的空間。這也是人們?cè)谌粘Ｉ钪惺质煜さ目臻g。它的基本性質(zhì)是可以被測(cè)量和檢驗(yàn)。在物理理論中，有統(tǒng)計(jì)物理的“相空間”、量子力學(xué)的“態(tài)矢空間”等；在數(shù)學(xué)中，有“復(fù)數(shù)空間”、“函數(shù)空間”等；在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域，也有一些思想空間。在佛教書籍中，有十八層地獄，有九十九重天。它們都是抽象的“空間”。 本書基本上不討論這些“空間”?？臻g能彎曲嗎？空間會(huì)“變扁”嗎？小空間小到什么程度？

內(nèi)容概要

本書是《宇宙奧秘》（張邦固，科學(xué)出版社，2002）的姊妹篇。本書從人們心目中的空間是不是真的“空”談起，系統(tǒng)而又深入淺出地描述了空間在物理學(xué)中的真實(shí)一面；包括空間的科學(xué)定義，空間的性質(zhì)，空間的對(duì)稱與守恒，空間與運(yùn)動(dòng)物質(zhì)的關(guān)系，空間與引力的關(guān)系，空間中的小和大，等等；從而解釋了人們心目中的空間到底是什么的問題。本書適合高中以上學(xué)歷對(duì)物理學(xué)基礎(chǔ)感興趣的讀者閱讀。

書籍目錄

前言第1章 人們心目中的空間　1.1 空間的長(zhǎng)寬高及彎曲程度　1.2 空間彎曲檢測(cè)的根據(jù)　1.3 獨(dú)立的空間第2章 空間的科學(xué)定義　2.1 物質(zhì)和質(zhì)量　2.2 運(yùn)動(dòng)和能量　2.3 空間是物質(zhì)的性質(zhì)第3章 對(duì)稱性質(zhì)與守恒定律　3.1 空間均勻與動(dòng)量守恒　3.2 空間中心對(duì)稱與角動(dòng)量守恒　3.3 空間鏡像對(duì)稱與宇稱守恒　3.4 時(shí)間均勻與能量守恒第4章 空間與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、狹義相對(duì)論　4.1 波、多普勒效應(yīng)　4.2 狹義相對(duì)論　4.3 空間被“擠扁”了　4.4 空間與時(shí)間相關(guān)　4.5 光錐第5章 空間的小、微觀世界、量子力學(xué)　5.1 小尺度空間的探測(cè)方法、顯微鏡　5.2 原子內(nèi)的空曠、探針　5.3 電磁場(chǎng)、黑體輻射　5.4 特征光譜　5.5 最小的空間、電子衍射　5.6 測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系、波粒二象性第6章 空間與引力的關(guān)系、廣義相對(duì)論　6.1 世界線　6.2 空間的拓?fù)湫再|(zhì)、拓?fù)淇臻g　6.3 等效原理、廣義相對(duì)論方程　6.4 施瓦氏解　6.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　6.6 施瓦氏黑洞第7章 空間的大、宇觀世界、宇宙論第8章 幾個(gè)問題名詞術(shù)語后記

章節(jié)摘錄

第2章  空間的科學(xué)定義2.1  物質(zhì)和質(zhì)量我們都知道，世界上的東西都是由原子構(gòu)成的。包括人造的，共有100多種原子。原子由原子核與電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子與中子組成。這些都是物質(zhì)，還有光子也是物質(zhì)。簡(jiǎn)單地說，物質(zhì)就是質(zhì)子、中子、電子與光子以及由它們構(gòu)成和可能產(chǎn)生的一切。其基本特征是可以被檢測(cè)。一切新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)，新星系、新彗星、新物種、新元素、新粒子都經(jīng)歷了首先發(fā)現(xiàn)和他人檢驗(yàn)的過程。如果只有某個(gè)人或者某些人宣布的首次發(fā)現(xiàn)，而他人卻不能檢驗(yàn)，那么這種“發(fā)現(xiàn)”便不會(huì)被承認(rèn)，“它”就不是物質(zhì)。

后記

本書殺青之際，正值吳式樞院士八十壽辰。吳先生是我的受業(yè)恩師。20世紀(jì)60年代，我在吉林大學(xué)上4年級(jí)的時(shí)候，先生教授我們?nèi)赫撜n。先生講課邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、語言精練，一直是我努力學(xué)習(xí)的榜樣。上先生的課絕不能走神，稍微一溜號(hào)，回來就聽不懂了。先生學(xué)識(shí)淵博而扎實(shí)，在先生上群論課下課返回教研室的路途中，我常常追著問一些量子場(chǎng)論的問題，每一次都能夠得到滿意的回答。大學(xué)畢業(yè)留校工作10多年，在先生的教導(dǎo)下學(xué)習(xí)原子核理論的研究工作。先生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)給我留下深刻的印象。

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