我們的物質世界從何而來

我們的物質世界從何而來

《我們的物質世界從何而來》是2021年中國青年出版社出版的圖書。

基本介紹

  • 中文名:我們的物質世界從何而來
  • 作者:張東才//王一//王國彝//陳炯林
  • 類別:科普讀物
  • 出版社:中國青年出版社
  • 出版時間:2021年
  • 開本:32 開
  • 裝幀:平裝-膠訂
  • ISBN:9787515359960
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,

內容簡介

人類很早就在追問:我們的物質世界是怎樣來的?它從何產生?如何運作?到了今天,科學家對這些問題已做過大量的研究,取得使人驚嘆的成果。本書的目的,就是用一種通俗易懂的語言來介紹這些研究。
與一般的科普書不同,本書採用了一種廣闊的視野、深入淺出地介紹科學家今天對於自然世界的認識。本書的介紹是多角度的:不但有巨觀的解讀,還有微觀的分析;我們不但回顧了科學發展的歷史,也介紹了今天重要的前沿研究,包括大量獲得諾貝爾獎的工作。
本書另一個特色,就是採用一種開放的學術態度。本書不但會介紹今天的科學家對於自然已有的認識和其主流理論,還會介紹科學家目前還不能解決的問題。通過這樣的介紹,讀者不但會對自然世界有一個更準確的認識,他們還能知道現有的知識有何不足,下一代的科學家的機會在哪裡?
本書由四位教授合作寫成。作者都是國際水平的科學家,非常熟悉科學的前沿發展。他們把高深的科學理論用淺顯的語言來說明,希望幫助啟發讀者的獨立思考和好奇心;這些精神是許多科學家得以成功的關鍵。

圖書目錄

第一章
導言:人類是怎樣了解自然的?
回顧了人類在歷史上是如何嘗試去了解自然的, 科學是怎樣一步一步發展起來的。不但介紹了本書的內容,也介紹了本書的特色。
第二章
什麼是宇宙?
宇宙是什麼?宇宙從何而來?宇宙由什麼構成?宇宙是恆久不變的嗎?這些都是許多人很想知道的問題。本章嘗試根據現代宇宙學的研究來提供一些回答。
第三章
物質是如何構成的?
我們知道物質由原子構成。但原子是那么小,我們如何知道它的結構?為了要了解原子的物理性質,科學家在20 世紀發展了一套新的理論,稱為“量子物理”。這套量子理論是怎么樣發展出來的呢?它是如何能解釋原子結構和性質的?
第四章
現代粒子物理學的標準模型
現在已知原子是由更基本的亞原子粒子構成的。不過,人們發現有些組成原子的粒子(質子和中子)也並非是基本的,它們本身又是由一些更基本的粒子構成的。事實上,宇宙中有數以百計的不同性質的粒子。有些粒子相信是用來組成物質的,而有些粒子卻被認為是用來傳遞物質與物質之間的作用力的。目前的粒子物理學是如何解釋這些粒子的來源和性質的?
第五章
神奇的量子世界
美國有一位著名的物理學家理察•費曼曾經說過一句很有名的話:“我敢保證沒有人真正了解量子力學。”他為什麼這樣說?量子力學真的那么神奇嗎?在本章里,我們回顧為什麼目前牛的科學家對量子世界還有那樣大的困惑。
第六章
如何解釋物質的量子性質?
從物質波的觀點看自然世界本章探討如何嘗試突破在量子理論里的傳統思維。的研究顯示,如果把粒子視為真空的激發波,那么量子世界裡面一些神奇的地方就可以得到合理的解釋。
第七章
從粒子世界到物質世界
—宇宙中的不同化學元素是如何產生的目前, 科學家認為宇宙起源於大爆炸。不過這個宇宙大爆炸理論只預言了簡單的原子(氫和氦)的產生。然而在現實世界裡的許多物體,包括我們自己的身體,都是由多種不同的元素組成的。這些比氫重得多的化學元素是如何產生的呢?
第八章
我們在宇宙中的家園——地球
太陽系中只有地球適宜人類居住,是什麼條件使地球有別於系內的其他行星?認識地球是一項綜合套用與基礎研究的龐大工作,我們在此為大家提供一個扼要的介紹。
第九章
總結篇:我們今天對自然的認識到了什麼樣的程度?還有哪些待解的難題?
對於從大到小不同尺度的自然世界,我們都已經有了不少的認識。但是對於極小尺度和極大尺度的世界,我們的認識卻依然非常不足。目前許多的理論還帶有不少推測的成分,其出發點往往是追求數學的美, 而非自然的真。在今天,科學家現在努力地去尋找驗證這些理論的實驗證據。在本章里,我們列出一些科學界現在十分關注的基本問題。
全書圖的出處

作者簡介

張東才 教授(Prof. Donald Choy CHANG)
台灣大學物理學學士,美國萊斯大學(Rice University)物理學碩士及博士。曾任教於美國貝勒 (Baylor) 醫學院及萊斯大學。1991 年加入香港科技大學,歷任該校教授及講座教授。曾在北京大學(1981)與清華大學(1986)短期講學;並曾在加州大學聖地亞哥分校(1996)與錢永健教授合作研究。現任香港科技大學特聘教授。張教授的研究興趣很廣,包括生物物理和量子物理。現為香港科大巨觀科學計畫的負責人。
王一 教授(Prof. Yi WANG)
中國科技大學學士(2005), 中科院理論物理研究所博士(2009)。王博士曾在加拿大麥吉爾大學(McGillUniversity)和東京大學從事博士後研究工作。 2013—2015年間,他是劍橋大學的史蒂芬·霍金高級學者(StephenHawking Advanced Fellow)。2015 年加入香港科技大學,現任該校物理系副教授。 他也是香港科技大學粒子理論與宇宙學小組的核心成員。
王國彝 教授(Prof. Michael Kwok-Yee WONG)
香港大學物理學學士, 美國加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles)物理學碩士和博士。他其後在倫敦帝國學院(Imperial College London)和牛津大學進行博士後研究。王教授於1992 年加入香港科技大學,現為香港科技大學物理系教授。王教授的研究興趣很廣,包括:複雜系統物理學,神經網路,機器學習,控制論以及天體物理。
陳炯林 教授(Prof. Kwing-Lam CHAN)
美國加州大學伯克利分校學士(1970),普林斯頓大學物理博士(1974)。陳教授於1975—1980 年曾任加拿大卡加里大學(University of Calgary)及皇后大學研究員,1980—1994 年任職於美國宇航局,1994 年加入香港科技大學數學系。他是一位天體學專家,研究範圍包括天文物理,流體力學等。2007 年陳教授受邀成為中國嫦娥計畫的顧問科學家。陳教授現為澳門科技大學月球與行星科學國家重點實驗室教授。

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