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科學與共識

  • 作者：朱守華|責編:劉嘯
  • 出版社：北京大學
  • ISBN：9787301348529
  • 出版日期：2024/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：102
人民幣：RMB 29 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是作者在其所開設的北京大學通識課「公共物理學」課程講義的基礎上發展而來，其主要內容多年來還一直作為作者開設的北京大學物理學院專業核心課「電動力學」上作為參考材料使用。本書將以共識為核心概念，審視整個物理學，並把物理視為科學的典型代表。歷史上，有很多複雜的具體原因促進了物理學的每一步進展。但回頭看，整個物理學發展似乎都被共識這隻「看不見的手」左右著。
    本書分為三個部分。第一部分論述共識概念，並把現代科學看成人類達成共識的一種新方式。這是導致科學時代的根本原因。第二部分從共識角度論述物理學的幾個重要特徵：觀測與實驗、理論化、數學化、還原論。第三部分論述共識在物理學基本原理，如相對性原理、對稱性、系綜、量子論與相對性原理上的體現。
    本書可作為通識課教材，還可供物理學乃至自然科學領域的師生和科研工作者參考。
作者介紹
朱守華|責編:劉嘯
    朱守華，北京大學物理學院教授。1988-1998年在北京大學物理系學習，並獲得理論物理學博士學位。其後在中國科學院理論物理研究所、德國卡爾斯魯厄大學（洪堡學者）和加拿大渥太華卡爾頓大學從事理論物理研究。因為在頂夸克與帶電規範玻色子聯合產生等方面的工作，于2004年被聘為北京大學物理學院教授。主要研究領域為理論物理學、高等教育等。近二十年在超出標準模型新物理的各個領域進行了深入研究。總結並提出了包括靈活課程、科研訓練與實踐，以及全球課堂的「三位一體」的物理學廣義課程體系，于2018年獲得國家級教學成果獎。2022年創立了共識理論，倡導以共識作為理解和構建物理學理論的新基礎。
目錄
第一部分  科學與共識
  第一章  如何理解巨變的世界？
    變化的世界
    增長的線性模型與指數模型
    指數律的例子：複利率
    鏈式反應與原子彈
    摩爾定律與大數據時代
    指數律與共識
    科學時代、科學與技術
    指數律減少與指數律失效
  第二章  共識與雨傘理論
    共識的兩種類型
    共識的一般情形與數學描述
    科學是被人發現的還是創造的？
    共識主義
    雨傘理論
第二部分  物理學的特徵
  第三章  關於物理學的共識
  第四章  觀測與實驗
    人的直接經驗與共識
    有規律的世界
    經驗積累和描述
    宏觀力學
    行星運動
    工具與系統設計的實驗
    觀測與實驗
    實驗發展與學科分化
    觀測、實驗與理論化是一體的
    科學革命與科學的可靠性
    基於實驗，超越實驗
    觀測是可以重複的嗎？
  第五章  理論化
    現實的不完美，完美的不現實
    物質、時間和空間
    從質點到原子，再到輕子與夸克
    經典場與量子場
    概念的演化
    力
    過度理論化的陷阱
  第六章  數學化
    數學，物理抽象表達的最合適語言
    空間、時間、物質的數學描述
    關係的數學描述和方程求解
    自洽性檢驗和新發現
    嚴格性、奇點與理論適用性
    數學與推廣
    數學過度推廣的陷阱：弦理論
    自下而上，自上而下，四面八方
  第七章  還原論
    歐幾里得幾何與還原論

    世界是由基本組成單元組成的
    相互作用是還原的
    標準模型
    還原論的終結？
    還原論與整體論
第三部分  物理學的基本原理
  第八章  共識與物理學基本原理
  第九章  相對性原理
    行走的船與伽利略相對性原理
    牛頓絕對時空
    狹義相對性原理
    閔氏時空
    廣義相對性原理
    彎曲時空
  第十章  對稱性
    時間平移對稱性
    守恆量與對稱性：諾特定理
    狹義相對論時空對稱性與自旋
    電荷守恆與內部對稱性
    定域規範對稱性與相互作用
    規範場與標準模型
    4維+6維=10維
    10維時空與弦理論
    嚴格與近似對稱性
    重子數和輕子數守恆：還有額外的維度？
    隱藏的對稱性：黑格斯機制
    宇稱破壞與共識理論
  第十一章  系綜
    熱學現象與熱力學規律
    世界是由原子組成的：統計力學
    微正則系綜、微觀狀態數和熵
    粒子間相互作用與共識
    多即不同
    等概率原理是第二種類型共識的具體體現
    單次測量的不完備性
    費曼路徑積分
  第十二章  量子論與規範相對性原理
    天然放射性
    高能散射實驗
    不完備的單次測量
    塌縮問題
    環境導致塌縮？
    平行宇宙？
    上帝擲骰子嗎？
    不說只算
    從第二種類型共識出發理解測量問題
    規範相對性原理與量子的起源
    無窮大、重整化與規範對稱性
    規範觀測者是現實存在的嗎？
    量子引力？

    展望
  第十三章  結語
附錄一  共識理論先驅
附錄二  指數律的數學描述
  第一種類型共識
  第二種類型共識
  一般情況
附錄三  給教師的話
  本書特點
  討論題目
參考文獻

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