內容提要
《新概念力學》為提高認知規律的層次,強調對稱性原理在物理學中的地位。運用對稱性原理考慮問題,往往可以超越對具體物理規律認識的局限性,從更高層次的普適法則去探索未知領域的某些規律。
《新概念力學》主張要為基礎知識裝上通往前沿領域的接口。從振動引伸到混沌就是其中的嘗試。《新概念力學》認為要突破牛頓力學的絕對時空觀,確立現代的相對論時空觀,加強相對論的教學。但是,如何在普物水平上講好相對論,確實是一個教學上的難點。
目錄
第一講力的表象和能量表象
1.力的表象和牛頓運動定律
2.從牛頓力學到分析力學——經典力學由抽象而深化
3.能量表象
4.結束語
第二講對稱性
1.什麼是對稱性?
2.對稱性原理
3.宇稱不守恆
第三講對稱性破缺
1.對稱性自發破缺的概念和實例
2.宇宙早期的直空相變與暴脹
3.重子-反重子的不對稱性
4.生物界的左右不對稱性
5.對稱性意味著不可分辨性
第四講非線性振動淺說
1.分岔突變
2.自激振盪極限環
3.同步
第五講混沌(耗散系統)
1.單擺的運動並不簡單
2.奇怪吸引子與混沌
3.混沌吸引子的刻畫
第六講萬有引力縱橫談
1.哥白尼攔住了太陽,推動了地球
2.克卜勒是如何走出本輪邁向橢圓的?
3.從牛頓的蘋果到月亮
4.稱量地球和太陽
5.從筆尖下發現的行星到宇宙的邊緣
6.太陽系穩定嗎?
7.位力定理和負熱容
8.看不見的物質
9.宇宙膨脹動力學
10.引力有多大?
11.引力的幾何性
第七講狹義相對論的時空概念
1.伽利略相對性原理
2.舊理論(經典力學)的困難
3.愛因斯坦的假設
4.時空相對性的定性討論
5.鐘慢尺縮效應
6.洛倫茲變換
7.關於鐘慢尺縮效應的進一步討論
第八講孿生子效應及其狹義相對論解釋
1.從孿生子佯謬到孿生子效應
2.孿生子效應的狹義相對論解釋
……
第九講從慣性的本質到(弱)等效原理
第十講廣義相對論的時空觀