簡明物理史·物理之光 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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齊欣 等 著

圖書標籤:

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齣版社： 上海科學技術文獻齣版社

ISBN：9787543946774

版次：1

商品編碼：10502094

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-01-01

用紙：膠版紙

頁數：158

字數：149000

正文語種：中文

內容簡介

2005年是聯閤國確定的國際物理年，我國也舉辦瞭“物理年在中國”活動，以紀念特殊相對論（又稱狹義相對論）發錶100周年和偉大的物理學傢愛因斯坦逝世50周年。19世紀末、20世紀初，在古典物理學齣現危機的關鍵時刻，愛因斯坦與其他物理學傢們以一係列創新性的科學發現與理論成就，共同拉開瞭相對論和量子理論為基礎的現代物理學革命的帷幕。
相對論和量子力學是20世紀重要的科學發現，不僅為我們提供瞭從微觀誇剋到宏觀宇宙的物質和運動的圖像和規律，豐富瞭我們的物質觀和宇宙觀，而且為20世紀技術的發展提供瞭科學的基礎，並推動著人類社會進入瞭一個全新的時代。
我們舉辦世界物理年活動，不僅僅是為瞭紀念相對論和愛因斯坦，也不僅僅是為瞭迴顧100年來的物理學發展與成就，我們更應看到物理學在推動人類科技、經濟、思想文化和社會的進步中所起到的突齣作用。從400多年前的一次科學革命以來，物理學充分顯示瞭作為先進生産力的開拓者、先進文化的創造者和社會進步的推動者的巨大作用。物理學是研究物質結構、性質、基本運動規律及其相互作用的學科。物理學的性質決定瞭它是整個自然科學的重要基礎，是許多高新技術的重要基石，先進思想、先進文化的重要源泉。
科技創新決定著一個民族的命運。從某種角度來看，物理學的發展曆史就是無數科學傢不斷創新的曆史。愛因斯坦和其他眾多物理學傢的成長與科研經曆，為中國科學界、教育界和全社會提供瞭極其寶貴的啓示。中國要成為科學強國，必須改革我們的教育方法，創造良好的研究環境，培養和造就一代有理想、有道德，充滿社會責任感，掌握、創造和應用新科技成就，敢想敢於，敢於超過，全身心獻身於振興中華事業的創新型人纔。

目錄

前言
一 衝破黑暗的第一次科學革命
1.推動地球的巨人——哥白尼
2.獻身科學的勇士——布魯諾
3.天纔的觀測傢——第榖
4.天空立法者——開普勒
5.近代物理學之父——伽利略
6.近代物理學之集大成——牛頓
7.實踐是檢驗科學理論的標準
8.科學活動的組織化
9.物理學革命帶動其他學科發展
10.點燃理性之光
二 助燃産業革命的火與電
1.蒸汽機的呼喚
2.為蒸汽機工作原理作齣科學定義
3.為天地間各種能量製定法則
4.打開奇妙的電、磁世界
5.電、磁是一傢
6.磁生電
7.電磁理論之集大成
8.開啓電氣時代
9.從“生産一技術—科學”到“科學一技術一生産”
10.科學與技術攜手改變世界
11.催生先進思想的科技火花
三 開啓新紀元的近代物理學革命
1.烏雲陰影下的經典物理學
2.揭開物理學革命的序幕
3.“紫外災難”引發的“量子閃電”
4.衝破“以太烏雲”
5.識宇宙之宏
6.探粒子之微
7.發掘物質內部的巨大能量
8.新儀器的發明推進科學進步
9.引發化學和生命科學的革命
四 新技術革命的發動機
1.原子能時代
2.航空航天時代
3.電子技術與信息時代
4.軍事變革
5.激光技術
6.超導技術
7.物理學的魅力
8.迴顧與啓示

精彩書摘

一 衝破黑暗的第一次科學革命
16世紀中葉之前，人類對自然的認識受宗教、神學和迷信的影響很大。人們普遍認為自然和天體的運動是神秘的，是由一隻看不見的上帝（或其他神靈）之手控製的，而科學傢的工作不過是論證和揭示上帝如何創造、支配世界和宇宙的。
同時，由古希臘學者亞裏士多德提齣、托勒密加以發展的地心說體係深入人心。人們認為地球是宇宙的中心，太陽和其他一切天體都圍繞著地球轉動。由於地心說符閤上帝創世和造人的教義，因此成為基督教的理論根據，其他一切均被視為異端牙邪說。
16世紀中葉至17世紀後期，在歐洲發生瞭人類曆史上第一次科學革命。物理學是這場革命的主角，既是發動者又是完成者。從此，科學擺脫瞭神學的陰影，走嚮理性，誕生瞭近代科學。
13世紀法國印刷的《聖經》中描繪上帝創世的插圖。上帝正在使用圓規以幾何的方式設計宇宙，形象地錶明瞭當時科學在基督教中的地位--科學是上帝創造和支配世界的工具。
……

前言/序言

寰宇探微：從星辰之始到量子之巔的科學史詩 本書帶領讀者踏上一場宏大而精微的科學探索之旅，追溯人類認知世界、解析自然規律的漫長曆程。這不是一部單純的年代編年史，而是一部關於思想的碰撞、實驗的磨礪與理論的飛躍的史詩。我們聚焦於那些定義瞭我們對宇宙理解的關鍵時刻，那些促使科學範式發生顛覆性轉變的偉大頭腦和突破性發現。 第一部分：萌芽與奠基——古典世界的秩序與和諧 開篇追溯至古代文明對自然現象的樸素觀察與哲學思辨。從巴比倫的星象記錄到古希臘的理性探究，我們審視瞭幾何學如何成為理解空間和運動的最初工具。重點剖析亞裏士多德的宇宙觀——地心說如何憑藉其邏輯自洽性統治瞭近兩韆年。這種以思辨為主導的自然哲學，雖然在方法論上存在局限，卻為後世的係統性研究打下瞭理性分析的底色。 隨後，我們將目光投嚮中世紀。盡管科學發展相對緩慢，但伊斯蘭世界的學者們在光學、代數和天文學上的保存與發展，起到瞭承上啓下的關鍵作用。他們對托勒密體係的細緻計算和對早期實驗方法的引入，為歐洲文藝復興後的科學革命積蓄瞭能量。 第二部分：革命的烈火——科學方法的誕生與宇宙的機械化 本書的核心敘事集中於“科學革命”時期。我們詳盡描繪瞭哥白尼如何以優雅的數學模型挑戰瞭根深蒂固的地心說，揭示瞭太陽係運行的新秩序。隨後，第榖·布拉赫精確的觀測數據，成為推動理論革新的關鍵燃料。 開普勒從這些數據中提煉齣的行星運動三大定律，標誌著對經驗事實的尊重超越瞭純粹的幾何美感。然而，真正的顛覆者是伽利略。本書深入探討瞭他對落體運動的係統實驗，以及他如何利用望遠鏡將人類的視野推嚮更遠的宇宙深處。他倡導的數學化描述和實驗驗證相結閤的方法，構成瞭現代科學的基石。 牛頓的登場是科學史上無可匹敵的高峰。我們不僅分析瞭《自然哲學的數學原理》如何以萬有引力定律統一瞭天上和地上的物理學，更闡釋瞭微積分的發明如何為描述瞬時變化提供瞭必要的數學語言。這個“機械宇宙”模型——一個由精確的、可預測的定律支配的宇宙——在接下來的兩個世紀裏，成為瞭物理學的主導範式。 第三部分：新維度的探索——熱力學、電磁學的統一與時代的焦慮 進入18世紀和19世紀，物理學的焦點從宏觀的機械運動轉嚮瞭不可見的能量形式。 熱力學的興起，源於對蒸汽機效率的追求。拉瓦锡的質量守恒定律為化學提供瞭量化基礎，而卡諾對熱功轉換效率的理論分析，引齣瞭能量守恒定律（熱力學第一定律）和熵的概念（熱力學第二定律）。熵，這一描述係統無序程度的量，為宇宙的演化方嚮提供瞭深刻的哲學暗示——一種不可逆轉的“時間之箭”。 緊隨其後的是電與磁的世紀。法拉第通過精妙的實驗，展示瞭電與磁之間的內在聯係，開啓瞭電磁學的實驗大門。麥剋斯韋的偉大之處在於，他將這些零散的實驗觀察整閤進一個簡潔而完備的數學框架——麥剋斯韋方程組。本書將詳細闡釋，這些方程組不僅完美描述瞭已知的電磁現象，更預言瞭電磁波的存在，並將光的本質揭示為一種電磁現象。這標誌著人類對自然規律理解的又一次偉大統一。 第四部分：微觀世界的迷霧——相對性與量子革命的序章 進入20世紀，牛頓的經典框架在極高速和極微觀的尺度下開始顯現裂痕。 狹義相對論的誕生，源於對光速不變性的堅持。本書將解析愛因斯坦如何重塑瞭我們對空間和時間的觀念，引入瞭“時空”這一統一實體，並提齣瞭著名的質能等價關係$E=mc^2$，揭示瞭質量與能量的深刻內在聯係。 隨後，我們探討瞭廣義相對論如何將引力解釋為時空本身的彎麯，這一革命性的觀念不僅完美解釋瞭水星近日點的進動，更對宇宙學産生瞭深遠影響。 然而，比相對論更具顛覆性的是量子理論的齣現。從普朗剋對黑體輻射的“能量量子化”假設開始，物理學被迫接受瞭能量傳遞並非連續而是以離散“包”的形式進行的殘酷事實。光電效應的解釋以及玻爾模型對原子結構的初步描述，標誌著微觀世界遵循著與宏觀世界截然不同的、充滿不確定性的規則。 第五部分：未竟的探索——粒子的肖像與宇宙的深層結構 最後一部分聚焦於20世紀中葉至今的進展。我們將深入探討量子力學的成熟，包括海森堡的不確定性原理，以及薛定諤方程所描述的波函數所帶來的概率性解釋。我們審視瞭自鏇、全同粒子等反直覺概念，以及量子糾纏在信息時代引發的新思考。 我們還將梳理粒子物理學的標準模型——從誇剋到輕子的分類，以及傳遞基本力的規範玻色子。這一部分將清晰描繪我們目前對物質基本組成和相互作用力的最精確描述。同時，本書也將觸及宇宙學的成就，例如對大爆炸模型的觀測證據（如宇宙微波背景輻射）的發現，以及暗物質和暗能量這些橫亙在當代物理學傢麵前的巨大謎團。 通過迴顧這些裏程碑式的發現與思想的演進，本書旨在展現科學並非一條筆直的坦途，而是一部充滿懷疑、爭論、靈光一閃和不懈求證的人類智慧奮鬥史。它揭示瞭我們如何從對天象的敬畏，一步步走嚮對基本粒子和宇宙起源的精微把握。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排堪稱典範，它不是綫性時間軸的簡單羅列，而是圍繞著幾個核心的“科學革命點”進行螺鏇上升式的深化。每一次的轉摺都伴隨著對前一個理論體係的批判性繼承，這種辯證的敘事方式讓物理學的演進顯得充滿瞭張力和必然性。我特彆留意到它在描述物理學與其他學科交叉時的敘述角度，它清晰地展示瞭物理學如何滲透到化學、天文學乃至早期的哲學思辨之中，構成瞭一張宏大的人類認知網絡。這種大局觀讓我受益匪淺，它讓我明白，科學的發展從來不是孤立的，而是社會、文化、技術多重因素閤力推動的結果。對於想要係統梳理物理學發展脈絡，並理解其深層文化影響的讀者，這本書提供瞭一個非常紮實且富有啓發性的框架，遠比我之前翻閱的任何一本通史都要立體和深刻。

評分☆☆☆☆☆

我被這本書中對“未竟事業”和“未來展望”的處理方式深深吸引住瞭。它沒有止步於梳理曆史成就，而是巧妙地將曆史的終點設置在當代科學的前沿，並溫柔地將火炬傳遞給瞭下一代探索者——也就是我們這些讀者。它坦誠地揭示瞭當前物理學麵臨的巨大挑戰，比如引力的量子化難題，以及暗物質、暗能量的謎團。這種開放式的結尾，非但沒有留下懸而未決的遺憾，反而激發瞭一種強烈的參與感和使命感。作者的語氣是充滿敬意的，既肯定瞭前輩的豐功偉績，也鼓勵我們以更謙卑、更開放的心態去麵對未知的宇宙。這種對科學精神本質的深刻理解和傳達，讓這本書的價值超越瞭單純的科普或史書範疇，更像是一份對未來科學探索者的精神動員令。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得物理學的學習過程很容易被簡化成公式的堆砌和定律的記憶，但這本書徹底顛覆瞭我的認知。它像一個技藝精湛的雕塑傢，耐心細緻地雕琢齣每一項關鍵理論背後的“為什麼”和“怎麼樣”。我尤其欣賞它在講解相對論和量子力學這兩個“世紀難題”時的處理方式。作者沒有迴避其內在的悖論和哲學的震撼，而是用一種近乎文學散文的流暢筆觸，引導讀者去理解那些反直覺的結論是如何誕生的。閱讀過程中，我時常需要停下來，反復咀嚼那些關於時空彎麯、測不準原理的描述。這種體驗不是被動接受，而是一種主動的智力冒險，仿佛我本人也站在愛因斯坦或普朗剋的麵前，聆聽他們對宇宙最深層奧秘的低語。它成功地將抽象的數學語言轉化成瞭可感知的思想畫麵，對於那些想深入但又害怕被純數學勸退的讀者來說，這本書簡直是一座及時雨。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事視角真是太獨特瞭，它沒有那種傳統的教科書式的乾巴巴的講解，反而更像是一場穿越時空的對話。作者似乎非常擅長將復雜的物理概念植入到生動的曆史情境中去，讓我感覺自己不僅僅是在學習知識，更是在親身體驗那些偉大的思想是如何一步步孕育、碰撞，最終點亮人類認知邊界的。比如，它對牛頓力學建立過程的描繪，那種從觀察日常現象到提煉齣普適性定律的思維飛躍，被刻畫得淋灕盡緻。我特彆喜歡它在描述哥白尼日心說與地心說之爭時所展現齣的那種學術勇氣和哲學思辨的深度，那不僅僅是科學的勝利，更是人類心智解放的一個重要裏程碑。書中對不同曆史時期科學傢的心路曆程捕捉得非常精準，讀起來讓人心潮澎湃，仿佛能感受到他們在孤獨的探索中，那種對真理的執著與熱愛。這種將科學史與人文精神完美融閤的筆法，極大地激發瞭我對物理學更深層次的好奇心，遠超我預期的收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字駕馭能力達到瞭一個令人贊嘆的高度，它在保持極高學術嚴謹性的同時，又避免瞭枯燥和晦澀。讀起來，感覺就像是坐在一間布置精美的私人圖書館裏，一位博學多識的長者正娓娓道來那些光輝的往事。它的語言風格非常細膩，善於運用比喻和類比來解釋那些最前沿的概念。例如，在描述電磁學的統一進程時，那種從靜電、磁力到電磁波，層層遞進、水到渠成的感覺，被描繪得極富畫麵感，讓人仿佛能“看”到麥剋斯韋方程組的誕生。更難得的是，作者對科學發現背後的倫理考量和應用前景的探討也保持瞭足夠的剋製與遠見，沒有過度渲染，卻引發瞭深沉的思考。這使得這本書不僅僅是一本科學讀物，更是一部關於人類理性光輝的贊歌。