2021年度盘点 | 普林斯顿物理学科书单：前沿新作、学术伴侣、学科经典

Editor's Note

20世纪以来，普林斯顿大学出版社一直都是世界领先的物理科学书籍出版者，书单中包含的理论物理，特别是量子物理、基本粒子物理、相对论和天体物理学等分支领域的书籍尤其强势。

PUP出版的作者包括多位诺贝尔奖得主，如阿尔伯特·爱因斯坦、维尔纳·海森堡、理查德·费曼、菲利普·安德森和弗兰克·威尔切克。其中爱因斯坦的《相对论的意义》手稿更是在1921年由PUP首次集结成书。在物理与天体物理学领域内，PUP还出版极高质量的教科书，这些教科书在北美、英国、欧洲和亚洲的顶级物理科研项目中被广泛使用。

本期物理学科书单盘点分为三个部分：

前沿新作：包括电与神经系统、纳米科技、气候变化等交叉学科的前沿研究

学术伴侣：适用于从高中生到研究生等不同层次学习者的物理学教科书

学科经典：诺贝尔物理学奖得主的经典著作、物理学前沿套系，以及爱因斯坦的珍贵一手史料文集本期书单全品均属于PUP2021年学术福袋计划（点击了解详情），享受超值满减，详情请见文末。

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前沿新作

Spark: The Life of Electricity and the Electricity of Life当我们想到电时，我们可能会想象驱动家用电器或点亮电子设备的能量、或者暴雨天气下闪电疾驰的天空。但电不仅仅是能量、热量或照明的外部来源，它可以说是生命的本质。通过神经系统对我们身体的支配，电在我们的生命中发挥着重要作用。本书从这个新鲜的生物学角度解释了电学，展示了我们对电和神经系统的看法是如何同步进化的。

Nano Comes to Life: How Nanotechnology Is Transforming Medicine and the Future of Biology本书为我们打开了一扇通向纳米尺度的大门——蛋白质和 DNA 微观领域，物理学、细胞和分子生物学在此交汇。同时，本书向读者介绍了迅速发展的纳米技术，揭示了人类通过纳米技术推动一门新的多学科科学，从而控制健康和生活的可能性。未来的纳米技术将与生物学、物理学、医学以及机器人和人工智能等前沿领域持续融合，将人类带入一个新的“跨材料时代”。牛津大学物理系教授 Sonia Contera 呈现了一个革命性的研究，有助于人们思考和把握生物学的机遇与风险。

Alien Oceans: The Search for Life in the Depths of Space在地球之外的广袤宇宙中，还有哪里可能孕育着生命？人们往往将火星视为太阳系中探索地外生命的最佳地点，但近年来的科学研究表明，我们可能需要将目光投向更加遥远的星球。在木星和土星几个被厚厚冰川所覆盖的卫星上，冰壳之下潜藏着浩瀚的海洋。这些海洋存在的历史可能和地球一样久远，其所蕴含的液态水可能是地球总量的50多倍。它们的深处会有生命存在吗？本书是人类文明对外星发出的呼唤，揭示了这些太空探索背后的奥秘。

Things Fall Together: A Guide to the New Materials Revolution从可自行建造的家具，到被打印成平板、但可瞬间立体成型的鞋子，再到可自行生长的岛屿，麻省理工教授 Skylar Tibbits 证明了物质材料也能做出人们通常认为生物有机体特有的行为。凭借在自组装和可编程材料技术方面的开创性工作，Tibbits 提出了核心的、违反直觉的想法和策略，挑战了我们关于物质材料的性能的基本假设。有朝一日，这些新材料可能会自我赋生、自我改进——并在此过程中帮助人类建立一个可持续的未来。

Science, the Endless Frontier本书最初由美国科学研究局（Office of Scientific Research and Development）创立者 Vannevar Bush 在二战期间所著，是其答复罗斯福的报告书，并最终促使美国政府于1950年成立国家科学基金会（National Science Foundation）。本书是标榜科技具有关键社会作用、政府应大力扶持科技创新的里程碑式著作，在当今仍有重要意义。再版过程中，本书收录了前议会议员 Rush Holt 的一篇论文，其中积极反思了科技能为民主、为普罗大众带来什么，以及当代社会需要什么样的科技。

Beyond Global Warming: How Numerical Models Revealed the Secrets of Climate ChangeBeyond Global Warming 由2021年诺贝尔物理学奖得主真锅淑郎与罗格斯大学教授 Anthony J. Broccoli 共著。这本书令人信服、富有权威，是对科学家们一步步理解气候变化背后人为原因的过程的一手描述，展示了计算机数学模型在揭示人类活动之气候影响上的重要作用。
相关套系

普林斯顿气候变化入门读本 Princeton Primers in Climate普林斯顿气候变化入门读本是一套诠释气候科学研究最新成果的权威性简明读本。这套丛书专为苦苦寻找简明可读的气候科学读物的学生、学者和具有科学思维的普通读者量身打造。凭借其无与伦比的易读性和细致度，这套丛书为读者揭示了全球气候系统的物理学机制。

学术伴侣

A Student's Guide to Python for Physical Modeling: Second EditionPython 是一门计算机编程语言，已经在整个科学领域得到了普及。这本全面更新的A Student‘s Guide to Python for Physical Modeling: Second Edition 旨在帮助学生自学 Python 编程语言，以开始物理建模。本书能够让学生学会如何安装开源的 Python 编程环境，并使用它来完成许多常见的科学计算任务：导入、导出和可视化数据；数值分析；以及模拟。本书附有大量代码、练习和在线资源，包括代码示例、数据集、教程等，适合物理学系本科生和对物理学及编程感兴趣的一般读者。

Quantum Field Theory: An Integrated Approach这是一本整合了高能量、凝聚态物质和统计物理学的关于量子场论的研究生教科书。随着量子场论应用范围的扩大，学界对其有了推陈出新、深入浅出的理解，然而这在量子场论的教学中却鲜有体现。这本综合性教科书为量子场论提供了一种多元化、全方位的视角，正文和练习部分汇集了关于高能量、凝聚态物质和统计物理学观点，旨在带领学生从基础技术走向物理学前沿。

Stochastic Thermodynamics: An Introduction本书呈现了关于随机热力学的最新教学参照，指引读者从统计物理学、概率论和热力学的基本概念开始，探索领域内的最新发展。本书作者团队援引高阶材料，旨在重点发展读者的物理洞察力，并为具有科研志趣的年轻人打开随机热力学之门。此外，本书各章也呈现了一系列考察练习，以补充和加强读者学习。本书作为随机热力学的入门性指导，适用于物理学和生物物理学领域的研究生及研究人员。

Statistical and Thermal Physics: With Computer Applications, Second Edition本书精心阐述了统计物理学和热力物理学的主要观点和研究方法，适用于本科高年级课程。两位作者在统计和计算物理学的教学、课程开发和研究方面均拥有三十多年的经验。本书首先对宏观世界和微观世界之间的关系进行定性讨论，并在整本书中结合计算机模拟来提供重要概念与观点的具体事例。与许多当代热力物理学书籍不同，本书将热动力学的论证作为一种独立的宏观系统思考方式。关于流体和临界现象的进阶章节则适合研究生和有目标的本科生。

It's About Time: Understanding Einstein's Relativity时间——这看似是我们再熟悉不过的事物，而爱因斯坦的狭义相对论揭示了人们关于时间的某些直观理解实际上大错特错。康奈尔大学物理学系名誉教授 N. David Mermin 推陈出新，以极具独创性的视角对狭义相对论作了清晰、生动的探究，向读者揭示了时间的真正本质。相关套系

普林斯顿现代经典物理学系列 Modern Classical Physics这是是诺奖物理学奖得主 Kip Thorne 和天文学克拉福德奖得主 Roger D. Blandford 联合撰写的一套物理学经典教材。这部教材的内容涵盖了二十世纪经典物理学的六大领域：统计物理学、光学、弹性动力学、流体力学、等离子体物理学、相对论和宇宙学。这部教材经过独特的设计，可以拆成5卷单本，在独立的课程中直接使用，亦可以合并成一部完整教材，展现出现代物理学理论与应用的全貌。该套教材适用于物理学研究生新生或高级本科生，荣获2018年美国出版商协会PROSE教科书/自然科学和数学类杰出著作奖。

普林斯顿简明物理系列 In a Nutshell这是普林斯顿大学出版社重点策划的教科书套系之一，其以简明、易懂、有趣的笔调，为高年级本科生和研究生们提供了物理学的最新教材。本系列书目的主题涵盖了量子场论、天体物理学、广义相对论、核物理、弦理论、基本粒子物理、电磁学、凝聚态物理等。这套教材中最受欢迎的三本书Group Theory in a Nutshell for Physicists、Einstein Gravity in a Nutshell 和Quantum Field Theory in a Nutshell 由美籍华裔物理学家徐一鸿（Anthony Zee）创作，其中《简明量子场论》被书评者誉为最有趣的物理教材。

学科经典

The Nature of Space and Time牛津大学名誉教授罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）是2020年诺贝尔物理学奖得主，同时，他还因对广义相对论和宇宙学的基础性贡献而获得了阿尔伯特·爱因斯坦奖章。彭罗斯爵士与另一位极富盛名的物理学家史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）合著的 The Nature of Space and Time 一书由PUP于2015年出版。两位当今世界最伟大的物理学家在此书中就空间与时间的本质展开了生动的辩论，这本书被学界高度评价为“对未来几代物理学家都极有阅读价值的书”。

Quantum Mechanics诺贝尔奖物理学奖得主、普林斯顿大学物理系荣誉教授 P. J. E. Peebles 所著的经典量子力学教材。本书解释了常常反直觉的量子力学，提供了大量的物理实例和大量的问题，使学生能够通过一般概念和想法的详细应用走进这个物理学的关键领域。本书是适用于物理专业高年级本科生和低年级研究生的教学参考书。相关套系

普林斯顿天体物理系列 Princeton Series in Astrophysics 这一系列丛书由世界领先的天体物理学家撰写，旨在为天体物理学的学生和科研人员呈现该领域的前沿专著、教科书和最新讲座笔记。

普林斯顿物理前沿系列 Princeton Frontiers in Physics这套出版至6本的书系以简明导论的形式介绍了当今物理科学中一些最令人兴奋和最有活力的研究领域。这些书籍由子领域内的领军人物撰写，涉及挑战现有知识极限的基本问题。通过对核心思想、正在进行的辩论和未解决的问题的前瞻性讨论，这套丛书使物理科学的前沿研究能够触及学生、科学家和对物理学感兴趣的大众读者。

爱因斯坦文集 The Collected Papers of Albert Einstein 爱因斯坦文集首次完整地收集了爱因斯坦的文字和思想遗产，目前共出版至16卷。普林斯顿大学出版社正在与位于加州理工学院的“爱因斯坦论文项目”和位于耶路撒冷希伯来大学的爱因斯坦档案馆合作，推出这一论文全集。这是一项伟大的出版壮举，在完成后，将让全世界读者更全面地理解这位科学巨人的学术思想、个人生活、与历史影响力，将一个完整而真实的爱因斯坦展现在世人面前。从关于狭义和广义相对论的第一项工作，量子理论的起源，到国际合作、人权、教育、裁军等社会议题的讨论，这一书系是爱因斯坦研究者和爱好者不可错过的史料收藏。

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