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編輯推薦

　　《物理學與人類文明十六講/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材》內容深入淺齣，具有中學數學基礎的讀者即可學習。可作為高等學校文科類專業學生的物理教材，也可供有興趣的其他專業學生或讀者閱讀。

內容簡介

　　《物理學與人類文明十六講/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材》是一本為提高大學生科學素質編寫的教材。作者試圖把物理學的內容融入自然科學史和人類文明史的長河中，使讀者瞭解物理學與人類文明之間的依存關係和相互影響。為瞭提高學生的創新能力及《物理學與人類文明十六講/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材》的可讀性，書中主要介紹瞭物理學與天文學發展的不平凡曆程和一些新成果。特彆是有關相對論、黑洞和宇宙演化的知識；也收集瞭許多科學傢的珍聞趣事，介紹瞭一些重大科學發現的麯摺過程。

目錄

第一講 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.文明的演進
6.交流與繁榮
思考題

第二講 遠古的輝煌
1.地球與中心火
2.蘇格拉底、柏拉圖與亞裏士多德
3.亞曆山大科學院
4.歐幾裏得與幾何學
5.阿基米德，杠杆原理與浮力定律
6.希臘文明的衰落與東移
思考題

第三講 科學的誕生
1.地心說
2.地理大發現
3.文藝復興與宗教改革
4.哥白尼與日心說
5.布魯諾與無限的宇宙
6.望遠鏡與土星的光環
7.伽利略的“認罪”聲明
8.第榖的精密觀測
9.開普勒與正多麵體宇宙
10.行星運動定律的發現
思考題

第四講 物理的初創
1.自由落體定律
2.慣性定律
3.相對性原理
4.上帝說：讓牛頓去吧
5.經典物理學的《聖經》
6.牛頓與蘋果落地的故事
7.萬有引力定律
8.伏爾泰與思想啓濛
9.這片空間會荒廢嗎？
10.走下神壇的牛頓
思考題

第五講 熱學與統計
1.曆史的火車頭
2.熱的本質是運動
3.第一定律：能量守恒
4.第二定律：不可逆性與時間箭頭
5.第三定律：絕對零度不可抵達
6.第零定律：熱平衡的傳遞性
7.玻耳茲曼與統計力學
8.麥剋斯韋妖與信息熵
9.普裏高津與耗散結構
思考題

第六講 認識電與光
1.光的微粒說壓倒波動說
2.光的波動說戰勝微粒說
3.光速的測量與約定
4.法拉第與電磁感應
5.麥剋斯韋與電磁理論
6.波粒二象性
7.激光
思考題

第七講 走近相對論
1.兩朵烏雲
2.愛因斯坦的學校生涯
3.愛因斯坦的豐收年
4.光行差現象
5.邁剋耳孫實驗
6.洛倫茲收縮與洛倫茲變換
7.突破絕對時空觀
8.相對論的核心觀念——“同時”的相對性
9.動尺縮短與動鍾變慢
10.雙生子佯謬
11.質能關係與質量公式
12.四維時空
13.相對性原理與光速的絕對性
14.相對論的睏難
思考題

第八講 彎麯的時空
1.平行綫隻有一條嗎？
2.慣性的起源與等效原理
3.萬有引力是時空彎麯的錶現
4.廣義相對論的實驗驗證
5.引力波與引力透鏡
6.偉人和凡人
思考題

第九講 原子與核能
1.周期律
2.放射性
3.原子模型
4.電子自鏇與泡利不相容原理
5.中子的發現
6.裂變與鏈式反應
7.原子彈的研製
8.聚變與熱核反應
9.中國打破核壟斷
10.核能的和平利用
思考題

第十講 量子的世界
1.海森伯與矩陣力學
2.薛定諤與波動力學
3.最初的論戰
4.不確定關係
5.能量量子化勢壘貫穿
6.態疊加原理與測量
7.薛定諤貓
8.EPR佯謬、隱變量與貝爾不等式
思考題

第十一講 粒子與對稱
1.強作用與弱作用
2.真空不空
3.反物質的預言與發現
4.費曼圖與路徑積分
5.李、楊動搖字稱守恒
6.對稱性與守恒律
7.補償效應與規範場
8.基本粒子與誇剋模型
9.弱電統一與色動力學
10.標準模型與基本規律
思考題
……

第十二講 恒星的演化
第十三講 黑洞的啓示
第十四講 遼闊的星空
第十五講 演化的宇宙
第十六講 時間的性質
結束語
主要參考文獻

精彩書摘

　　第一次世界大戰結束之後，英德兩國仇恨很深。英國政府拿齣一筆錢，希望用於能夠增進英德兩國人民之間友誼的項目。英國天體物理學傢愛丁頓申請用這筆錢檢驗光綫偏摺，他說，廣義相對論由德國人提齣，現在由我們英國人去檢驗，這不就能增進英德友誼嗎？一戰期間，愛丁頓反戰，拒絕服兵役，英國政府曾想把他送上軍事法庭。但又一想，把這麼著名的科學傢送上法庭，負麵影響太大，隻好算瞭。這次，愛丁頓申請到瞭這筆經費。他領導的英國觀測隊，在1919年日全食的時候，首次進行瞭檢驗光綫偏摺的觀測。為此愛丁頓等人花瞭大量心血，做瞭一係列準備工作，兩支觀測隊分彆到達將齣現日全食的不同地點，南美洲的巴西和非洲西岸的普林西比。愛丁頓親自率領的一隊，在普林西比碰上陰天，幸運的是在日全食即將來臨之前，一陣風吹開瞭烏雲。他們在6～8分鍾的日全食時間內，拍瞭15張照片。去巴西的那一隊在不利的天氣狀況下，也成功地拍攝瞭照片。幾個月後太陽移開瞭這一星空區，他們又拍瞭這一星空區的照片。從照片上比較，光綫確實偏摺瞭，兩隊觀測數據顯示的偏轉角分彆為1.98s和1.61s，接近廣義相對論預言的1.75s，而比牛頓萬有引力定律預言的0.88s大一倍左右，觀測支持瞭廣義相對論。消息傳到德國時，德國物理學會正在開會，全場頓時掌聲雷動，隻有愛因斯坦一個人坐在那裏，叼著煙鬥麵無錶情。有人問他有什麼感想，愛因斯坦平靜而自信地說：“我從來沒有想過會是彆的結果。”在以後的幾次日全食觀測中，精度進一步提高，所測的偏轉角也更接近廣義相對論的預言值。所以，光綫偏摺實驗是對廣義相對論的有力支持。
　　嚴格而美妙的數學物理體係，高深難懂的黎曼幾何和張量分析，精密神奇的實驗驗證，再加上愛因斯坦發錶狹義相對論和光子說的巨大影響，使廣義相對論一下就得到瞭科學界的承認，愛因斯坦的威望也達到瞭一生中的頂峰。
　　實際上廣義相對論的建立比狹義相對論要漫長得多。最初，愛因斯坦企圖把萬有引力納入狹義相對論的框架，幾經失敗使他認識到此路不通，反復思考後他産生瞭等效原理的思想。愛因斯坦曾迴憶這一思想産生的關鍵時刻：“有一天，突破口突然找到瞭。當時我正坐在伯爾尼專利局辦公室裏，腦子忽然閃現瞭一個念頭，如果一個人正在自由下落，他決不會感到自己有重量。我吃瞭一驚，這個簡單的理想實驗給我的印象太深瞭。它把我引嚮瞭引力理論。”
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