物理学与人类文明十六讲(第二版)(附送电子教案)
作者: 赵峥
出版时间:2016-08-03
出版社:高等教育出版社
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040439830
- 2
- 96124
- 49232595-6
- 平装
- 16开
- 2016-08-03
- 440
- 384
- 理学
- 物理学
- 文科类
《物理学与人类文明十六讲(第二版)》是一本为提高大学生科学素质和创新能力而编写的教材。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,一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奇闻趣事,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,也可供理工农医各专业学习或其他读者阅读。
前辅文
第1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2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3讲 科学的诞生
1 地心说
2 中国四大发明的西传
3 地理大发现
4 文艺复兴与宗教改革
5 哥白尼与日心说
6 布鲁诺与无限的宇 宙
7 望远镜与土星的光环
8 伽利略的“认罪”声明
9 第谷的精密观测
10 开普勒与正多面体宇宙
11 行星运动定律的发现
思考题
第4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5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6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7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 静质量与动质量
12 质能关系
13 四维时空
14 相对性原理与光速的绝对性
15 相对论的困难
思考题
第8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9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10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11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12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13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14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15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 澄清对宇宙膨胀的一些误解
9 连接宇宙的虫洞—时空隧道
10 对时空隧道的物理要求
11 穿越时间的可行性
思考题
第16讲 时间的性质
1 古人对时间的哲学思考
2 牛顿与莱布尼茨的不同时空观
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