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 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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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。”
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