圖書簡介
本書分專題論述了機械觀、原質說、傳熱和冷熱、無序和有序、波動和粒子、連續和量子、絕對和相對、時間和空間、因果性、守恆性、對稱性、和諧性、簡單性等內容。在縱向演繹中強調了橫向聯繫,並且夾雜有作者自己的體會及評論。
本書可以作為大學本科的教材或參考書; 也可以供對科學史、方法論有興趣的讀者閱覽。
本書第1版於1995年出版,出版後受到讀者的歡迎,被多方引用,甚至有的圖書(如2007年出版的《物理學史與物理學思想方法論》)整章整節摘抄了本書很大部分的內容,很難消除對著作權侵犯的影響。
第1版出版至今已15年,應讀者對本書需求的考慮,萌生了再版意圖。此次修訂,主要有以下幾點考慮:
(1) 修訂已發現的錯誤,使行文更加周到。
(2) 更新一些數據及內容。
(3) 在每章之後增補參考書目,以便讀者查核或進一步閱讀。除了注重資料的權威性,也兼顧到儘可能通俗易懂。
(4) 仍然保留必要的數式及少量的運算,這樣能更精確、更深刻地反映有關的物理內容。
當然,讀者也可以跳過它;或者,只是了解它的思路,欣賞其形式美。
本書以物理思想為綱,在物理學的縱向發展中強調了橫向聯繫、交叉影響,因此對同一物理內容,往往會從多個角度分別論述,有關的章節勢必分散。這樣處理,有利於突出各個基本思想是如何貫穿整個物理學的。
以相對論為例:我們不僅在“絕對和相對”、“時間和空間”兩章里大量介紹了狹義相對論及廣義相對論,而且在12?2、12?3節里,談到對稱性思想在相對論的提出及發展中所起的作用;在討論因果關係的絕對性(10?2節)及物理規律的簡單性(14?4節)時,也都有相當的篇幅涉及相對論;此外,在3?3節里,又簡要說明了相對論與以太的關係……
再以電磁理論為例:首先,2?3節主要闡述了牛頓力學對早期電磁學的影響,然後在第3章里介紹了電液說、電磁以太以及由此衍生出的電磁場概念,只是在“因果性”那一章里,才著重談到推遲決定論及電磁場的推遲勢;在9?2、12?2節里討論了幾個涉及對稱性的有趣問題;在13?3節里交代了電磁作用自身統一的過程,以及它與弱相互作用的統一……
通過以上兩個例子,說明在使用本書時,如果希望比較全面地了解某個內容,就應該查閱相關的各個部分,而不要只是局限於某一章節。這裡不像通常的教材以力、熱、電……來分類,有些讀者可能不習慣;書末所附的索引,也許能夠為此提供一點幫助。
目錄
第1章物理學簡介
11物理學的研究範圍
12物理學的發展階段
參考資料
第2章機械觀
21牛頓力學的建立
22牛頓力學的發展
23牛頓力學的影響
24機械觀的興衰
參考資料
第3章原質說
31原子說
32熱質說
33以太說
34電液說
參考資料
第4章傳熱和冷熱
41熱傳遞
42熱平衡
43溫度
參考資料
第5章無序和有序
51熱力學第二定律
52熵與無序
53信息與有序
54不平衡到平衡
55“熱寂”還是“進化”
參考資料
第6章波動和粒子
61聲
62光
63德布羅意波
參考資料
第7章連續和量子
71電量子
72能量子
73比熱的量子化理論
74原子的量子化理論
75量子統計
76量子力學
參考資料
第8章絕對和相對
81關於物質運動
82關於物理定律
83關於時空觀
84關於物理量
參考資料
第9章時間和空間
91時間與運動
92時間反演
93時間之矢
94空間與幾何
95時空與引力
96相對論天體物理
97宇宙學的演變
參考資料
第10章因果性
101亞里士多德的因果觀
102因果關係的要點
103決定論的因果觀
104機率論的因果觀
參考資料
第11章守恆性
111守恆與不滅
112守恆與對稱
113守恆定律與運動定律
114宇稱不守恆及其他
參考資料
第12章對稱性
121關於物質結構
122關於物理理論
123關於研究方法
124對稱的破缺
參考資料
第13章和諧性
131物質世界的和諧
132尋求層次最深的物質粒子
133尋求層次最高的物理規律
134物理理論的和諧
參考資料
第14章簡單性
141簡單到節約
142極值原理
143簡單性原則
144描述簡單到規律簡單
參考資料
內容索引
人名索引(一)
人名索引(二)