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物理学与人类文明十六讲

“十一五”国家规划教材

作者:
赵峥
定价:
30.90元
ISBN:
978-7-04-024545-5
版面字数:
360.000千字
开本:
16开
全书页数:
302页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2013-11-25
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
科学素质教育与文科物理课程
三级分类:
文科物理

本书是一本为提高大学生科学素质编写的教材。作者试图把物理学的内容融入自然科学史和人类文明史的长河中,使读者了解物理学与人类文明之间的依存关系和相互影响。为了提高学生的创新能力及本书的可读性,书中主要介绍了物理学与天文学发展的不平凡历程和一些最新成果。特别是有关相对论、黑洞和宇宙演化的知识;也收集了许多科学家的珍闻趣事,介绍了一些重大科学发现的曲折过程。本书内容深入浅出,具有中学数学基础的读者即可学习。

本书可作为高等学校文科类专业学生的物理教材,也可供有兴趣的其他专业学生或读者阅读。

  • 前辅文
  • 第一讲 文明的曙光
    • 1. 文明的起源
    • 2. 海洋文明
    • 3. 大河文明
    • 4. 美洲文明
    • 5. 文明的演进
    • 6. 交流与繁荣
    • 思考题
  • 第二讲 远古的辉煌
    • 1.地球与中心火
    • 2. 苏格拉底、柏拉图与亚里士多德
    • 3.亚历山大科学院
    • 4.欧几里得与几何学
    • 5. 阿基米德,杠杆原理与浮力定律
    • 6.希腊文明的衰落与东移
    • 思考题
  • 第三讲 科学的诞生
    • 1. 地心说
    • 2. 地理大发现
    • 3. 文艺复兴与宗教改革
    • 4. 哥白尼与日心说
    • 5. 布鲁诺与无限的宇宙
    • 6. 望远镜与土星的光环
    • 7. 伽利略的“认罪”声明
    • 8. 第谷的精密观测
    • 9. 开普勒与正多面体宇宙
    • 10. 行星运动定律的发现
    • 思考题
  • 第四讲 物理的初创
    • 1. 自由落体定律
    • 2. 惯性定律
    • 3. 相对性原理
    • 4. 上帝说:让牛顿去吧
    • 5. 经典物理学的《圣经》
    • 6. 牛顿与苹果落地的故事
    • 7. 万有引力定律
    • 8. 伏尔泰与思想启蒙
    • 9. 这片空间会荒废吗?
    • 10. 走下神坛的牛顿
    • 思考题
  • 第五讲 热学与统计
    • 1.历史的火车头
    • 2. 热的本质是运动
    • 3. 第一定律:能量守恒
    • 4. 第二定律:不可逆性与时间箭头
    • 5. 第三定律:绝对零度不可抵达
    • 6. 第零定律:热平衡的传递性
    • 7. 玻耳兹曼与统计力学
    • 8. 麦克斯韦妖与信息熵
    • 9. 普里高津与耗散结构
    • 思考题
  • 第六讲 认识电与光
    • 1.光的微粒说压倒波动说
    • 2. 光的波动说战胜微粒说
    • 3. 光速的测量与约定
    • 4. 法拉第与电磁感应
    • 5. 麦克斯韦与电磁理论
    • 6. 波粒二象性
    • 7.激光
    • 思考题
  • 第七讲 走近相对论
    • 1. 两朵乌云
    • 2. 爱因斯坦的学校生涯
    • 3.爱因斯坦的丰收年
    • 4.光行差现象
    • 5.迈克耳孙实验
    • 6. 洛伦兹收缩与洛伦兹变换
    • 7. 突破绝对时空观
    • 8. 相对论的核心观念———“同时”的相对性
    • 9.动尺缩短与动钟变慢
    • 10.双生子佯谬
    • 11. 质能关系与质量公式
    • 12.四维时空
    • 13. 相对性原理与光速的绝对性
    • 14. 相对论的困难
    • 思考题
  • 第八讲 弯曲的时空
    • 1. 平行线只有一条吗?
    • 2. 惯性的起源与等效原理
    • 3. 万有引力是时空弯曲的表现
    • 4. 广义相对论的实验验证
    • 5. 引力波与引力透镜
    • 6. 伟人和凡人
    • 思考题
  • 第九讲 原子与核能
    • 1. 周期律
    • 2. 放射性
    • 3. 原子模型
    • 4. 电子自旋与泡利不相容原理
    • 5. 中子的发现
    • 6. 裂变与链式反应
    • 7. 原子弹的研制
    • 8. 聚变与热核反应
    • 9. 中国打破核垄断
    • 10. 核能的和平利用
    • 思考题
  • 第十讲 量子的世界
    • 1.海森伯与矩阵力学
    • 2. 薛定谔与波动力学
    • 3. 最初的论战
    • 4. 不确定关系
    • 5. 能量量子化 势垒贯穿
    • 6. 态叠加原理与测量
    • 7.薛定谔猫
    • 8.EPR佯谬、隐变量与贝尔不等式
    • 思考题
  • 第十一讲 粒子与对称
    • 1. 强作用与弱作用
    • 2. 真空不空
    • 3. 反物质的预言与发现
    • 4. 费曼图与路径积分
    • 5. 李、杨动摇宇称守恒
    • 6. 对称性与守恒律
    • 7. 补偿效应与规范场
    • 8. 基本粒子与夸克模型
    • 9. 弱电统一与色动力学
    • 10. 标准模型与基本规律
    • 思考题
  • 第十二讲 恒星的演化
    • 1. 赫罗图
    • 2.恒星的演化
    • 3.白矮星
    • 4.脉冲星和超新星爆发
    • 5. 中子星
    • 6.黑洞的形成
    • 思考题
  • 第十三讲 黑洞的启示
    • 1. 历史上的黑洞
    • 2.球对称黑洞
    • 3.转动的黑洞
    • 4. 激发的黑洞
    • 5. 黑洞热力学
    • 6. 霍金辐射
    • 7.不等价的真空
    • 8.信息疑难
    • 9. 坚强的天才
    • 思考题
  • 第十四讲 辽阔的星空
    • 1. 太阳、地球与月球
    • 2.八颗行星
    • 3.小行星与彗星
    • 4.银河系
    • 5.星空巡礼
    • 6. 河外星系,红移与哈勃定律
    • 7.类星体
    • 8.活动星系核与喷流
    • 思考题
  • 第十五讲 演化的宇宙
    • 1.均匀的宇宙
    • 2. 有限无边的宇宙
    • 3. 膨胀的宇宙
    • 4. 火球模型
    • 5. 早期宇宙
    • 6. 宇宙有限还是无限
    • 7. 暗物质与暗能量
    • 8. 连接宇宙的虫洞———时空隧道
    • 9. 对时空隧道的物理要求
    • 10. 穿越时间的可行性
    • 思考题
  • 第十六讲 时间的性质
    • 1. 古人对时间的哲学思考
    • 2. 牛顿与莱布尼兹的不同时空观
    • 3. 相对论与量子论对时空观的影响
    • 4. 物理学把时间“空间化”了吗?
    • 5. 用周期运动度量时间
    • 6. 用运动定律度量时间———“好钟”
    • 7. 时间测量的基础———“约定光速”
    • 8. 异地时钟的校准———“同时”的定义
    • 9. “同时”具有传递性的条件
    • 10. “钟速同步”与第零定律
    • 11. 绵延的相等——— “时间段”相等的定义
    • 12. “约定光速”等价于“约定时空的对称性”
    • 13. 奇性疑难———时间的开始与终结
    • 14. 奇性疑难———猜想与探索
    • 15. 时间箭头———时间的流逝性
    • 16. 热、引力与时间
    • 思考题
  • 结束语
  • 主要参考文献

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