20世纪物理学(第1卷)

图书标准信息

• 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元
• 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

【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 1

1.1 科学家社团.3

1.2 物理学家的培养 6

1.3 从事研究的物理学家 13

1.4 对研究工作的资助 15

1.5 黑体辐射 18

1.6 实验设备 19

1.7 物理世界的图景.23

1.8 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 36

2.1 前言.36

2.2转变的10年：1895～1905 . 43

2.3放射性：1896～1905 . 46

2.4原子的结构：1897～1906.52

2.5 量子物理学的诞生 54

2.6 Niels Bohr—— 量子动力学之父. 59

2.6.1NielsBohr的个人背景和早年经历.59

2.6.2迄至1913年的光谱学61

2.6.3NielsBohr在1913年3月前;先驱者们64

2.6.4NielsBohr的氢原子67

2.6.5NielsBohr思想的冲击71

2.7先是喜报——旧量子论的更多成就 73

2.7.1Stark效应.73

2.7.2Franck-Hertz实验73

2.7.3Sommerfeld引进两个新的量子数,氢光谱的精细结构74

2.7.4Ehrenfest的浸渐原理.75

2.7.5Einstein将概率引入量子物理学.76

2.7.6选择定则和偏振规则77

2.7.7元素周期表78

2.7.8Pauli不相容原理.80

2.7.9铪的发现82

2.7.10第四个量子数;自旋.82

2.8后是噩耗——旧量子论的危机. 83

2.8.1氦83

2.8.2反常Zeeman效应84

2.8.3收获85

2.9β射线谱学：1906～1914 . 85

2.10 核模型, 肇始. 89

2.10.1质子–电子(P-E)模型.89

2.10.2结合能.91

2.10.31919：首次元素嬗变.93

2.10.4一种新的力——核力的首次暗示.93

2.11 1926～1932：核悖论的年代. 94

2.11.1α衰变得到解释.95

2.11.2原子核的大小.95

2.11.3核磁矩.96

2.11.4核自旋.96

2.11.5核统计.96

2.11.6β谱：1914～1930 97

2.12 中子. 98

2.12.1 Chadwick 98

2.12.2感生放射性：Joliot-Curie夫妇99

2.12.3中子是什么？100

2.12.4第一个核力理论：Heisenberg101

2.12.5第一个核反应理论：Bohr.102

2.13 β 谱：开端的终结. 104

2.13.1 Bohr 104

2.13.2Pauli105

2.13.3Fermi.106

2.14 裂变 107

2.14.1裂变的发现107

2.14.2Bohr论铀235.108

2.14.3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. 122

3.1 引言. 122

3.2量子——实验基础(1900～1928) 124

3.2.1辐射和量子(1900～1913).124

3.2.2原子结构和光谱线(1913～1921) 132

3.2.3量子力学效应(1922～1928) 137

3.3量子力学的起源和完成(1913～1929). 145

3.3.1“旧量子理论”的原理和失败(1913～1924) . 147

3.3.2哥廷根的量子力学和Schr¨odinger的波动力学(1925～1926) . 154

3.3.3物理诠释和数学基础(1926～1933) 164

3.4微观物理世界(1925～1935).175

3.4.1量子力学的应用(1925～1932) 176

3.4.2量子力学中的因果性、互补性和实在性(1926～1935) 182

3.4.3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. 211

4.1 引言. 211

4.2 狭义相对论 214

4.2.1理论的起源：力学.214

4.2.2狭义相对论的起源：光学和电动力学217

4.2.3狭义相对论的表述.222

4.2.4相对论后来的发展.229

4.2.5其他的表述方式和形式体系229

4.2.6相对论性速度空间(运动学空间)232

4.2.7粒子动力学.233

4.2.8刚性运动和连续介质力学233

4.2.9电动力学.234

4.2.10相对论热力学235

4.2.11相对论统计力学235

4.2.12量子理论和基本粒子.236

4.2.13引力理论236

4.2.14实验检验和应用237

4.3 广义相对论 238

4.3.1等效原理.239

4.3.2度规张量场.241

4.3.3场方程.243

4.3.4别种方案.245

4.3.5关于广义相对论后来的工作246

4.3.6别种表述和基础.247

4.3.7引力能量的问题.249

4.3.8广义相对论的物理解释249

4.3.9精确解和近似方法.250

4.3.10运动方程251

4.3.11Schwarzschild解和经典检验251

4.3.12黑洞、引力塌缩和奇点254

4.3.13引力辐射257

4.3.14近期的天文学和天体物理学应用和检验.260

4.3.15量子引力261

4.3.16相对论的哲学地位和公众反应.263

4.4 统一场论.264

参考文献 266

第5 章核力、介子和同位旋对称性307

5.1 1930 年前后的物理学 307

5.1.1物质的构成.307

5.1.21930年的原子物理学和分子物理学(能量为eV的物理学)308

5.1.3X射线与Compton效应(能量为keV的物理学).310

5.1.4α衰变、β衰变及原子核的分类(能量为MeV的物理学)314

5.1.5宇宙射线与Heisenberg1932年的分析315

5.2奇迹年——1932年的新物理学 317

5.2.1新粒子的发现.317

5.2.2Heisenberg的原子核中子–质子模型.318

5.2.3Fermi的β衰变理论320

5.3 两个基本的核力理论. 321

5.3.1Fermi场理论.321

5.3.2汤川介子理论.324

5.420世纪30年代的宇宙线：QED,簇射和重电子327

5.4.1软成分和硬成分.327

5.4.2日本和英国的新介子理论332

5.5 重电子, 介子及粒子物理学的诞生. 337

5.5.1宇宙线重电子.337

5.5.2重电子衰变与β衰变340

5.5.3介子与核力.342

5.5.4穿透辐射.344

5.6 第二次世界大战期间和战后的发现 344

5.6.1对重电子的更多怀疑：衰变与俘获344

5.6.2π子的发现.346

5.6.3更多的粒子发现.347

5.7 结论. 348

参考文献 348

第6 章固体结构分析. 360

6.1 1912 年以前的晶体学和X 射线 360

6.2 晶体X 射线衍射的发现362

6.3 实验技术.368

6.4 结构测定的方法373

6.5 精确结构分析 383

6.6 中子衍射.387

6.7 电子衍射.393

6.8 表面晶体学 395

6.9 不完美晶体和非晶体. 400

6.9.1线度增宽.400

6.9.2层状结构的错排.401

6.9.3有序—无序转变.401

6.9.4冰的结构.402

6.9.5晶体位错.403

6.9.6非晶态结构.405

6.9.7准晶.408

6.10 晶体结构分析的影响410

6.10.1内聚能和弹性410

6.10.2光学和介电性质410

6.10.3铁电性411

6.10.4超导性414

6.10.5无机化学415

6.10.6有机化学417

6.11 生物分子结构. 419

6.12 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 442

7.1引言——19世纪背景. 442

7.2 量子理论的影响444

7.2.1黑体辐射.444

7.2.2固体的振动比热.445

7.2.3经典和量子统计.445

7.2.4气体比热.447

7.2.5Bose-Einstein凝聚449

7.2.6Fermi-Dirac统计的应用.449

7.3 理论形式的发展450

7.3.1Gibbs系综.450

7.3.2Einstein的涨落处理.451

7.3.3第二定律的数学背景：Carath′eodory方法.452

7.3.4统计力学中的平均值方法(Darwin-Fowler方法)452

7.4 热力学第三定律453

7.4.1历史回顾.453

7.4.2 T → 0时的相平衡454

7.4.3熵的量热估计和统计估计456

7.4.4甚低温的获得.456

7.4.5负温度.457

7.5 相变和临界现象458

7.5.1引言.458

7.5.2液–气临界点458

7.5.3铁磁的Curie点.460

7.5.4流体的微观临界行为：临界乳光460

7.5.5二元合金的临界行为.462

7.5.6二级相变的Landau理论：普适性463

7.5.7气体凝聚的统计力学：Mayer-Yvon理论.465

7.5.8Ising模型：Onsager的革命466

7.5.9调和：标度和普适性的经验推导472

7.5.10至尊的重正化群(RG)475

7.5.11自避行走及聚合物构象.478

7.5.12具有其他有趣特征的模型.479

7.5.13渗流过程479

7.5.14自相似性与分形481

7.6 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493

8.1 变迁与巩固的阶段. 493

8.1.1不可思议的最初十年.493

8.1.219世纪的遗产494

8.1.3正在形成中的学科定义497

8.2 三个时期的历史498

8.2.1第一期：从Boltzmann方程到主方程.500

8.2.2第二期：从主方程到混沌肇端(1940～1975) 508

8.2.3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