物理学与人类文明十六讲/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵峥 著

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• 物理学
• 科学史
• 人类文明
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• 通俗读物
• 文化
• 历史

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040245455

版次：1

商品编码：11227605

包装：平装

开本：16开

出版时间：2008-09-01

用纸：胶版纸

页数：302

正文语种：中文

编辑推荐

　　《物理学与人类文明十六讲/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》内容深入浅出，具有中学数学基础的读者即可学习。可作为高等学校文科类专业学生的物理教材，也可供有兴趣的其他专业学生或读者阅读。

内容简介

　　《物理学与人类文明十六讲/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》是一本为提高大学生科学素质编写的教材。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《物理学与人类文明十六讲/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》的可读性，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珍闻趣事，介绍了一些重大科学发现的曲折过程。

目录

第一讲 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

第二讲 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

第三讲 科学的诞生
1.地心说
2.地理大发现
3.文艺复兴与宗教改革
4.哥白尼与日心说
5.布鲁诺与无限的宇宙
6.望远镜与土星的光环
7.伽利略的“认罪”声明
8.第谷的精密观测
9.开普勒与正多面体宇宙
10.行星运动定律的发现
思考题

第四讲 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

第五讲 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

第六讲 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

第七讲 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.质能关系与质量公式
12.四维时空
13.相对性原理与光速的绝对性
14.相对论的困难
思考题

第八讲 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

第九讲 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

第十讲 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

第十一讲 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、杨动摇字称守恒
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
……

第十二讲 恒星的演化
第十三讲 黑洞的启示
第十四讲 辽阔的星空
第十五讲 演化的宇宙
第十六讲 时间的性质
结束语
主要参考文献

精彩书摘

　　第一次世界大战结束之后，英德两国仇恨很深。英国政府拿出一笔钱，希望用于能够增进英德两国人民之间友谊的项目。英国天体物理学家爱丁顿申请用这笔钱检验光线偏折，他说，广义相对论由德国人提出，现在由我们英国人去检验，这不就能增进英德友谊吗？一战期间，爱丁顿反战，拒绝服兵役，英国政府曾想把他送上军事法庭。但又一想，把这么著名的科学家送上法庭，负面影响太大，只好算了。这次，爱丁顿申请到了这笔经费。他领导的英国观测队，在1919年日全食的时候，首次进行了检验光线偏折的观测。为此爱丁顿等人花了大量心血，做了一系列准备工作，两支观测队分别到达将出现日全食的不同地点，南美洲的巴西和非洲西岸的普林西比。爱丁顿亲自率领的一队，在普林西比碰上阴天，幸运的是在日全食即将来临之前，一阵风吹开了乌云。他们在6～8分钟的日全食时间内，拍了15张照片。去巴西的那一队在不利的天气状况下，也成功地拍摄了照片。几个月后太阳移开了这一星空区，他们又拍了这一星空区的照片。从照片上比较，光线确实偏折了，两队观测数据显示的偏转角分别为1.98s和1.61s，接近广义相对论预言的1.75s，而比牛顿万有引力定律预言的0.88s大一倍左右，观测支持了广义相对论。消息传到德国时，德国物理学会正在开会，全场顿时掌声雷动，只有爱因斯坦一个人坐在那里，叼着烟斗面无表情。有人问他有什么感想，爱因斯坦平静而自信地说：“我从来没有想过会是别的结果。”在以后的几次日全食观测中，精度进一步提高，所测的偏转角也更接近广义相对论的预言值。所以，光线偏折实验是对广义相对论的有力支持。
　　严格而美妙的数学物理体系，高深难懂的黎曼几何和张量分析，精密神奇的实验验证，再加上爱因斯坦发表狭义相对论和光子说的巨大影响，使广义相对论一下就得到了科学界的承认，爱因斯坦的威望也达到了一生中的顶峰。
　　实际上广义相对论的建立比狭义相对论要漫长得多。最初，爱因斯坦企图把万有引力纳入狭义相对论的框架，几经失败使他认识到此路不通，反复思考后他产生了等效原理的思想。爱因斯坦曾回忆这一思想产生的关键时刻：“有一天，突破口突然找到了。当时我正坐在伯尔尼专利局办公室里，脑子忽然闪现了一个念头，如果一个人正在自由下落，他决不会感到自己有重量。我吃了一惊，这个简单的理想实验给我的印象太深了。它把我引向了引力理论。”
　　……

书籍简介：历史的深层脉络与未来的宏大叙事 本书以宏大的历史视角和严谨的学术态度，深入探讨了人类文明演进过程中那些塑造了我们今日世界的关键性力量、思想范式和社会结构。它并非仅仅是对既有历史事件的简单罗列，而是着力于挖掘驱动历史变革的底层逻辑、复杂互动以及不同文明体系之间的交融与冲突。 全书结构清晰，脉络分明，分为“文明的起源与早期架构”、“思想的爆发与世界重塑”、“工业革命的浪潮与全球秩序的奠基”以及“当代挑战与人类命运的交汇”四个宏大篇章，共计十六章的深度剖析。 --- 第一部分：文明的起源与早期架构（前四讲） 本部分聚焦于人类社会从史前状态迈向复杂文明的艰难历程，重点考察了地理环境、技术创新（特别是农业革命）如何塑造了最早的社会形态与权力结构。 第一讲：地理禀赋与早期聚落的奠基 本讲细致考察了不同地理区域——如美索不达米亚的河流冲积平原、尼罗河谷的独特地貌、以及黄河流域的内陆盆地——如何通过其特定的自然条件，催生出差异化的生存策略和政治组织形式。重点分析了灌溉技术在早期国家形成中的催化作用，以及由此带来的阶级分化和社会复杂性的增加。探讨了早期神权与王权相结合的治理模式，及其在维持大规模协作中的必要性。 第二讲：文字的诞生与信息的权力化 文字的发明是人类文明史上一次根本性的飞跃。本讲深入剖析了苏美尔楔形文字、古埃及象形文字、以及甲骨文等早期文字系统的起源、载体变迁（从泥板到莎草纸）以及传播路径。更重要的是，它探讨了“书写精英”阶层的形成，文字如何成为统治阶级垄断知识、管理资源、巩固法律体系的核心工具。通过比较不同文明对“记录”的偏好，揭示了信息控制在早期权力结构中的中枢地位。 第三讲：轴心时代的精神觉醒与道德重塑 轴心时代（Axial Age）是全球范围内精神思想集中爆发的关键期。本讲将视野投向古希腊的哲学思辨、印度的奥义书思想、中国的诸子百家以及中东地区的先知运动。它不仅仅描述了这些思想流派的产生，更着重分析了它们如何共同挑战了早期神权政治的僵化解释，开始探讨超越具体地域和血缘的“普遍人性”与“普世道德”。分析了这种精神上的“内省”如何为后世的政治伦理和法律体系提供了超越性的基础。 第四讲：早期帝国的扩张、整合与衰亡周期 本讲分析了秦汉帝国、罗马帝国以及孔雀王朝等早期大帝国的兴衰规律。探讨了军事征服、官僚体系的构建、统一货币与度量衡的推行在帝国整合中的作用。同时，也深入剖析了帝国赖以生存的内部矛盾：资源分配不均、边疆防卫成本的激增、以及意识形态的僵化。重点比较了罗马法与汉律在维护社会秩序和处理多元族群问题上的差异性与共性。 --- 第二部分：思想的爆发与世界重塑（第五讲至第八讲） 本部分跨越中世纪到文艺复兴前夜，考察了知识的保存、宗教的普世化及其对世俗权力的制衡，以及商业活动的复苏对传统社会结构的侵蚀。 第五讲：宗教的普世化与信仰共同体的构建 本讲深入探讨了基督教、伊斯兰教等世界性宗教如何在广袤的地域内传播、适应不同文化背景，并最终形成跨越民族界限的信仰共同体。分析了宗教教义在政治真空期所填补的社会组织空白，以及宗教机构在教育、慈善和法律执行方面扮演的角色。讨论了圣战/十字军东征等事件背后的信仰驱动力与地缘政治的复杂交织。 第六讲：知识的庇护所：东西方学问的传承与发展 在欧洲中世纪知识传承相对中断的时期，伊斯兰黄金时代在代数、医学、天文学等领域取得了突破性进展，并系统保存了古希腊的经典著作。本讲对比了拜占庭、巴格达和西欧修道院在知识保管与创新的功能差异。重点分析了阿拉伯学者如何将印度数字系统引入西方，并强调了丝绸之路和地中海贸易网络在知识（而非仅商品）流动中的关键作用。 第七讲：城市复兴、商业萌芽与新阶层的崛起 随着农业产出的提高和地中海贸易的复苏，中世纪晚期的欧洲、以及宋代的中国东南沿海，城市的力量开始增强。本讲考察了行会制度对生产标准的规范，以及商业契约和早期银行业的发展对传统封建经济关系的冲击。分析了新兴的商人和城市市民阶层如何逐渐挑战贵族和神职人员的传统权威，预示着现代市场经济的雏形。 第八讲：文艺复兴：人文主义的回归与世界视角的拓宽 文艺复兴并非简单的“复古”，而是一场深刻的人类主体性意识的觉醒。本讲分析了人文主义思想家如何将关注点从神转向人，重新发掘古希腊罗马的典籍，并将其应用于世俗生活、艺术创作和政治哲学中。通过考察城市精英阶层（如美第奇家族）对艺术的赞助，揭示了经济繁荣如何直接孵化了对人类潜能的赞美。 --- 第三部分：工业革命的浪潮与全球秩序的奠基（第九讲至第十二章） 本部分聚焦于自15世纪大航海时代开启后，技术、资本和殖民主义如何重塑了全球权力结构，并最终催生了现代科学与工业体系。 第九讲：地理发现与全球市场的雏形 本讲剖析了15世纪末期欧洲航海技术的突破（如更精确的导航、更坚固的船只），以及它如何导致了“大交换”（Columbian Exchange）。分析了新旧大陆物种、疾病和人口的大规模交换对全球生态和经济格局的深远影响。重点讨论了白银的大量流入如何刺激了全球贸易，但也加剧了不同地区的通货膨胀与依附关系。 第十讲：科学革命：认知范式的根本转变 科学革命是人类认识世界方式的根本性变革，它从“是什么”转向“如何运作”。本讲详细考察了哥白尼、伽利略、牛顿等巨匠如何通过实验、数学和系统性的观察，构建了经典物理学的框架。探讨了这种新的理性主义精神如何逐渐渗透到政治、经济（如亚当·斯密的理论）和社会组织中，挑战了基于神启的权威。 第十一讲：启蒙运动与现代政治哲学的构建 启蒙思想家（洛克、卢梭、孟德斯鸠、康德）对自然法、社会契约、三权分立等概念的阐释，为后来的政治革命提供了理论武器。本讲分析了启蒙思想如何与前工业时代的商业精英的利益相结合，最终引爆了美国独立战争和法国大革命。探讨了“自由”、“平等”等概念在不同语境下的复杂内涵及其内在的张力。 第十二讲：工业革命：技术、能源与社会结构的剧变 工业革命不仅是机械的发明，更是对时间和空间的重新定义。本讲着重分析了蒸汽机、煤炭能源的利用、工厂制度的兴起如何导致了前所未有的物质生产力飞跃。同时，深入探讨了随之而来的城市化进程、工人阶级的形成、贫富差距的急剧扩大，以及社会改革运动（如早期社会主义思潮）的兴起。 --- 第四部分：当代挑战与人类命运的交汇（第十三讲至第十六讲） 本部分转向近现代，考察了民族国家的成熟、两次世界大战的破坏性，以及技术进步在带来便利的同时，如何加剧了新的全球性危机。 第十三讲：民族国家的成熟与帝国主义的顶峰 19世纪的民族主义浪潮如何重塑了欧洲的政治版图，以及欧洲列强如何将国家间的竞争逻辑投射到全球，构建了以殖民地为基础的全球等级体系。本讲分析了“文明使命”的意识形态如何合理化了对非西方世界的经济榨取和文化干预，并探讨了这种全球不平衡如何最终演变为第一次世界大战的导火索。 第十四讲：两次世界大战的冲击与全球治理的尝试 两次世界大战不仅是军事冲突，更是现代技术在毁灭性应用上的体现。本讲分析了意识形态冲突（法西斯主义、共产主义）在国家机器内部的组织动员，以及技术进步（坦克、飞机、原子能）对战争形态的彻底改变。讨论了战后建立的国际联盟和联合国等机制，试图构建集体安全体系的努力与局限。 第十五讲：冷战格局下的两极分化与非殖民化浪潮 冷战不仅是地缘政治的对抗，更是两种发展模式、两种意识形态之间的长期竞赛。本讲探讨了核威慑理论如何维持了表面的和平，以及“第三世界”国家在美苏竞争夹缝中寻求独立发展的复杂历程（不结盟运动）。同时，也考察了去殖民化过程中留下的历史遗留问题对当代国际关系的持续影响。 第十六讲：信息时代的悖论与人类文明的未来转向 本讲聚焦于二战后兴起的电子技术、信息技术，以及全球化的加速。分析了跨国公司、全球金融市场的形成如何模糊了民族国家的传统权力边界。探讨了当代人类面临的共同挑战——气候变化、资源枯竭、信息过载与认知安全——并思索在高度互联的复杂系统中，人类文明将如何调和效率与公平、进步与可持续性之间的根本矛盾，展望未来可能的路径选择。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被它独特的叙事方式吸引住了。作者没有采用传统的章节划分，而是以“讲”为单位，每一讲都像一个独立却又相互关联的故事。他对于“光”的讲解，从古希腊的哲学思辨，到牛顿的粒子说，再到光的波动说和波粒二象性，将物理学史上关于光的争论演变成了一场引人入胜的知识探索。在这个过程中，他巧妙地融入了人类文明的进步，比如光学仪器如何改变了我们的视觉，光通信如何连接了世界。 我尤其喜欢书中关于“宇宙学”部分的论述。作者以一种近乎诗意的语言，描绘了宇宙的起源、膨胀以及未来的可能走向。他并没有止步于大爆炸理论的描述，而是探讨了暗物质、暗能量这些未解之谜，以及它们对我们认知宇宙产生的挑战。这种探索未知、追寻真相的精神，深深地打动了我。这本书不仅仅是关于物理学知识的普及，更是一种对人类智慧和探索精神的礼赞。它让我重新审视了物理学在人类文明进程中的重要地位，以及它如何不断拓展着我们对宇宙和自身的认知边界。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，最初拿到这本书时，我对“十六讲”的结构有些犹豫，担心篇幅过长会让人望而却步。然而，读完第一部分，我的顾虑便烟消云散。作者的笔触极其细腻，每一点都娓娓道来，仿佛一位经验丰富的向导，带领我穿越层层迷雾。他对于物理学概念的讲解，不是那种一上来就抛出复杂数学模型的硬核风格，而是更侧重于逻辑的梳理和现象的呈现。比如，在解释“电磁波”时，他会先从闪电和磁铁的相互作用说起，然后逐步引出麦克斯韦方程组的精妙之处，再到无线电、光波的应用，整个过程流畅而富有层次感。 我尤其喜欢书中关于“对称性”的论述。作者通过生活中常见的例子，比如花朵的对称、人体的对称，来类比物理学中不同对称性原理所蕴含的深刻意义。他将对称性从一个抽象的数学概念，转化为理解宇宙基本规律的钥匙。读到这里，我才恍然大悟，原来那些看似不相关的物理现象，背后竟然隐藏着如此和谐统一的规律。这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种审美上的愉悦，它让我看到科学的内在美和逻辑之美。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，是一种颠覆性的阅读体验。我一直认为物理学是远离日常生活的学科，但通过这本书，我发现物理学原理早已渗透到我们生活的方方面面，甚至影响着我们的社会发展和哲学思想。作者在讲解“引力”时，从苹果落地到天体运行，再到黑洞的神秘，将一个看似简单的概念，描绘得既严谨又充满想象力。他并没有刻意回避理论的复杂性，但通过生动的比喻和历史的叙述，让这些抽象的物理概念变得触手可及。 我特别欣赏书中对“信息”和“熵”的解读。它不仅仅是热力学中的概念，作者将其与宇宙的演化、生命的诞生以及人类文明的进步联系起来，提出了许多令人深思的观点。他探讨了信息在宇宙中的作用，以及熵增原理如何暗示着宇宙的最终命运。这种宏大的视角，让我对我们所处的宇宙有了更深层次的敬畏感。这本书让我明白，学习物理学不仅仅是学习一套科学知识，更是在学习一种理解世界、认识自身的方式。

评分☆☆☆☆☆

这本《物理学与人类文明十六讲》真是一次意想不到的阅读之旅！我原本以为会是一本枯燥的教科书，充斥着各种公式和理论，但事实却远非如此。作者以一种极其生动有趣的方式，将物理学的宏大概念与人类文明发展的脉络巧妙地联系起来。读第一讲的时候，我完全被那些关于宇宙起源和基本粒子演化的描述所吸引，仿佛置身于一个古老而神秘的时空之中。作者没有回避深奥的物理学原理，但他总能找到最贴切的比喻和最易懂的语言来解释它们，让即使是像我这样并非物理学专业背景的读者也能窥见其中的精妙。 更让我惊喜的是，这本书不仅仅是关于物理学本身，它更像是一面镜子，折射出物理学如何深刻地影响了人类的思维方式、技术进步乃至社会结构的变迁。从古代对天体的观测，到牛顿力学如何推动了工业革命，再到量子力学和相对论如何重塑了我们对现实的认知，每一讲都像在讲述一个精彩的故事。我特别喜欢关于“能量”的章节，它不仅仅解释了能量守恒定律，更探讨了人类如何利用各种形式的能量来改造世界，从蒸汽机到核能，每一次能源的飞跃都带来了文明的质变。这种跨学科的视角让我对物理学产生了全新的认识，它不再是冰冷的公式，而是驱动人类文明前进的强大引擎。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述方式独树一帜，仿佛是作者在与读者进行一场深入的哲学对话。他不是直接灌输知识，而是通过提出一系列引人入胜的问题，引导读者去思考物理学原理背后的深层含义。例如，在探讨“时间”的本质时，他并没有止步于相对论的时间膨胀效应，而是深入到人类主观感受时间流逝与物理学客观时间之间存在的微妙差异，甚至引申到哲学和心理学层面。这种跳跃式的思考方式，虽然有时会让我觉得需要花些时间来消化，但正是这种挑战，让我体验到了知识在碰撞中产生的火花。 我尤其欣赏书中对“不确定性”的阐释。在量子力学的范畴内，概率和不确定性似乎是核心，但作者却能将其解读为一种潜在的可能性和自由，而非宿命的限制。他将这种物理学上的不确定性与人类社会决策的复杂性联系起来，引发了我对自由意志和随机性的思考。这本书给我最大的感受是，物理学并非是与生活无关的象牙塔学问，它无处不在，塑造着我们理解世界和认识自身的基石。它鼓励我以一种更加开放和探索的姿态去面对未知，去质疑既定的观念，去拥抱那些看似矛盾却又相互依存的现实。

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