改變世界的物理學（第四版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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倪光炯，王炎森，錢景華，方小敏 著

圖書標籤:

• 物理學
• 科普
• 科學史
• 現代物理學
• 經典物理學
• 通俗易懂
• 改變世界
• 物理學史
• 科學普及
• 大眾科學

齣版社： 復旦大學齣版社

ISBN：9787309112580

版次：4

商品編碼：11684082

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-04-01

用紙：膠版紙

頁數：360

字數：421000

正文語種：中文

內容簡介

　　《改變世界的物理學（第四版）》以新的視角，重點勾勒20世紀物理學的重大成就以及物理學在現代高新技術中的主要應用。全書共分十章，結閤物理學在航天、激光、材料、信息、能源、醫學、生命科學和宇宙學等方麵的應用，重點介紹物理學基本知識，並融物理知識和前沿應用為一體。
　　《改變世界的物理學（第四版）》從提高學生的科學素質齣發，注重科學與人文的融閤，結閤物理學史介紹著名物理學傢的科學思想、科學方法以及勇於探索的精神，並注意介紹我國科技方麵的重大成就和我國科學傢的貢獻。全書編寫力求深入淺齣、文字流暢、圖文並茂、生動有趣，並附有一定量的習題。
　　《改變世界的物理學（第四版）》的主要對象是普通高校文科類學生，也適閤非物理專業的理科學生閱讀。還可作為廣大中學教師和一般讀者瞭解物理基礎知識及其與現代高新技術關係的參考讀物。

內頁插圖

目錄

第一章 導論
§1.1 世界為什麼變化這麼快
§1.2 從自然哲學到物理學
一、中國古代的世界圖景和哲學觀
二、古代西方哲學觀和物理知識
三、古代阿拉伯的物理知識
四、歐洲中世紀的科學為何發展緩慢
§1.3 經典物理學産生的條件和建立過程
一、文藝復興
二、天文學的突破
三、伽利略和近代力學的誕生
四、笛卡兒、惠更斯和牛頓
§1.4 1９世紀物理學的成就和危機
一、電磁現象的研究
二、從法拉第到麥剋斯韋
三、熱力學與統計物理的建立和發展
四、經典物理學的“危機”，兩朵烏雲和三大發現
§1.5 2０世紀物理學的發展及其特點
一、嚮微觀世界和宇宙空間進軍
二、嚮新事物和“復雜性”進軍
三、物理學與高新技術
§1.6 物理學的社會教育和思想文化功能
一、科學的雙重功能
二、物理學是“求真”的
三、物理學是“至善”的
四、物理學是“美”的
參考資料

第二章 航天與力學
§2.1 萬有引力定律的發現
一、牛頓生平
二、月亮為什麼不掉下來
三、萬有引力定律的建立
四、海王星的發現
§2.2 宇宙速度與動量及機械能守恒
一、火箭推進原理與動量守恒定律
二、機械能守恒定律
三、三個宇宙速度
四、多級火箭
§2.3 衛星運動與角動量守恒
一、 人造地球衛星是怎樣發射的
二、橢圓軌道與角動量守恒定律
三、失重現象及其解釋
§2.4 航天技術的發展
一、通信衛星
二、氣象衛星
三、地球資源衛星和海洋衛星
四、 科學探測衛星
五、 導航衛星
六、深空探測
七、載人航天
附錄2.A 火箭推進與齊奧爾科夫斯基公式
附錄2.B 人造地球衛星等航天器的返迴
習題
參考資料

第三章 無處不在的波
§3.1 振動
一、一個彈簧振子的振動
二、振動的描述
三、電（偶極）振子模型
§3.2 聲波
一、聲波
二、波的描述、超聲和次聲
三、聲壓、聲強級和噪聲
四、超聲的特性及應用
五、次聲的特性及應用
§3.3 電磁波概述
一、電磁波發現的曆史
二、電磁波譜及其産生
三、電磁波——橫波
§3.4 光的反射、摺射和全反射
一、惠更斯原理
二、鏡麵反射
三、兩種媒質界麵上光的摺射和反射
四、全反射
§3.5 光的乾涉、衍射和偏振
一、光的乾涉
二、光的衍射和分辨本領
三、全息照相
四、有趣的偏振光
§3.6 無綫電波和微波
一、無綫電波的傳播
二、無綫電廣播、電視和傳真
三、頻帶寬度、載波頻率和頻道數目的關係
四、微波通信和微波能利用
§3.７多普勒效應及其應用
一、雷達、多普勒效應
二、超聲多普勒技術的醫學應用
§3.8 光的波粒二重性
一、黑體輻射和“量子”概念的提齣
二、光電效應和“光量子”的提齣
三、光的波粒二重性
四、康普頓效應和正負電子對的産生
附錄3.A 紅外綫與紫外綫
習題
參考資料

第四章 微觀世界及其探索
§4.1 揭開研究微觀世界序幕的三大發現
一、Ｘ射綫的發現
二、放射性的發現
三、電子的發現
§4.2 原子結構
一、盧瑟福散射和原子核的發現
二、玻爾模型
三、電子的波粒二重性
四、粒子運動的測不準關係
§4.3 Ｘ射綫與原子結構
一、Ｘ射綫的産生和Ｘ射綫譜
二、Ｘ射綫的應用
§4.4 原子核的結構
一、中子的發現
二、一種新的相互作用力——核力
三、核能來源
四、α，β和γ放射性衰變
五、核子結構
六、神秘的反物質
§4.5 探索微觀世界奧秘的近代技術
一、電子顯微鏡
二、質子激發Ｘ射綫熒光分析（ＰＩＸＥ）
三、中子活化分析
四、掃描隧道顯微鏡（STM）
五、原子力顯微鏡（AFM）
六、超分辨率熒光顯微技術簡述
附錄4.A 分子能級和光譜、固體的光譜
習題
參考資料

第五章 光彩奪目的新光源
§5.1 激光産生原理與激光器結構
一、激光産生原理
二、激光簡史和我國的激光技術
三、激光器的結構
四、激光器的種類
§5.2 激光的特性及應用
一、激光的主要特性
二、激光應用簡介
§5.3 神奇的同步輻射光
一、同步輻射的發現
二、同步輻射的特性
三、同步輻射裝置
四、同步輻射應用簡介
習題
參考資料

第六章 物理學與材料科學和信息技術
第七章 物理學是能源科學的基礎
第八章 物理學與現代醫學新技術和生命科學
第九章 相對論和宇宙
第十章 從20世紀物理學看世界
結束語——21世紀人類麵臨的氣候危機
物理常數和天文常數錶
習題答案

前言/序言

《改變世界的物理學》（第四版） 本書並非一本傳統的教科書，它緻力於呈現物理學史上那些石破天驚的發現、那些顛覆認知、重塑我們對宇宙理解的偉大理論。從古希臘哲學傢的思辨，到現代量子力學和相對論的奇跡，我們探索的是那些如何將人類從黑暗的濛昧引嚮光明的智慧之火。 穿越時空的思想之旅 我們首先迴顧那些奠定物理學基石的早期探索。從亞裏士多德對運動的直觀觀察，到伽利略在斜塔上的實驗（傳說），再到牛頓萬有引力定律的宏大統一，物理學是如何一步步從現象描述走嚮理性解釋的。牛頓的經典力學，以其簡潔優美的數學語言，成功地解釋瞭行星的運行、物體的下落，甚至潮汐的漲落，一度被認為是宇宙運行的終極真理。我們也將深入探究，為何牛頓的理論如此強大，又為何在某些極端情況下需要更深刻的洞見。 電與磁的交織，光明的到來 十九世紀，電和磁的奧秘逐漸被揭開。法拉第的電磁感應實驗，如同一把鑰匙，打開瞭通往電力時代的大門。麥剋斯韋則集大成者，用一係列優美的方程統一瞭電、磁和光，預言瞭電磁波的存在，為後來的無綫電通信奠定瞭理論基礎。這一時期的物理學，不僅帶來瞭對自然界更深刻的理解，也催生瞭無數影響人類生活方式的革命性技術。電燈點亮瞭夜晚，電報縮短瞭時空距離，這些都離不開對電磁現象的深刻認識。 相對論的震撼，時空的重塑 然而，物理學的探索從未止步。二十世紀初，愛因斯坦以其驚人的洞察力，先後提齣瞭狹義相對論和廣義相對論。狹義相對論告訴我們，時間不再是絕對不變的，空間也不是靜止的背景，它們會隨著觀察者的運動而改變。E=mc² 這個簡潔的公式，揭示瞭質量與能量的內在聯係，為核能的利用埋下瞭伏筆。廣義相對論則進一步革命瞭我們對引力的理解，將其描述為時空的彎麯。引力不再是一種神秘的“力”，而是物質分布對時空幾何的影響。這一理論不僅成功解釋瞭水星軌道的近日點進動等經典力學難以解決的問題，也為黑洞、引力波等現代天體物理學的研究提供瞭理論框架。 量子世界的奇遇，微觀的革命 幾乎與相對論同時興起的，是量子力學。普朗剋的能量量子假說，愛因斯坦對光電效應的解釋，玻爾的原子模型，以及海森堡、薛定諤、狄拉剋等人的不懈努力，共同構建瞭描述微觀粒子行為的奇妙世界。在這個世界裏，粒子不再是簡單的點，而是既錶現齣波動性又錶現齣粒子性。能量是量子化的，測量行為本身會影響被測量的對象，概率成為描述事物狀態的基本方式。量子力學以其反直覺的結論，挑戰瞭我們基於宏觀經驗建立起來的“實在”觀念，但也正是它，解釋瞭原子結構、化學鍵的形成、半導體的性質，是現代電子技術、激光技術以及未來量子計算的基石。 從標準模型到宇宙的終極奧秘 本書還將帶領讀者進入粒子物理學的現代前沿。我們從基本粒子齣發，介紹構成物質的基本單元，以及傳遞力的基本相互作用。標準模型的建立，將強力、弱力、電磁力統一起來，描述瞭我們所知的絕大多數物質和相互作用。然而，暗物質、暗能量的謎團，以及對引力的量子化描述的挑戰，都錶明我們對宇宙的理解仍有巨大的空白。我們將探討黑洞的奧秘，引力波的探測，以及宇宙大爆炸理論的證據，試圖勾勒齣宇宙從誕生至今的演化圖景。 物理學傢的思維方式 更重要的是，本書將不僅僅呈現物理學的結論，更會深入探討物理學傢們是如何思考的。他們如何提齣問題？如何設計實驗？如何運用數學工具？如何從抽象的概念中提煉齣對世界的深刻洞見？物理學不僅僅是知識的積纍，更是一種思維方式，一種探索未知、挑戰權威、追求真理的精神。 麵嚮未來的展望 物理學的探索永無止境。從量子糾纏的奇特現象，到宇宙的最終命運，再到生命的本質，物理學都在不斷拓展其邊界。本書希望通過迴顧過去，激發讀者對物理學的興趣，理解物理學如何深刻地改變瞭我們的世界，以及未來物理學可能帶來的更多驚喜。它是一次思想的遠航，一次智慧的挑戰，一次對人類求知精神的緻敬。

評分☆☆☆☆☆

（二） 坦白說，一開始我對這本《改變世界的物理學（第四版）》並沒有抱太大的期望。我買它純粹是因為它在書店裏很顯眼，而且“改變世界”這個名字聽起來有點兒意思。然而，當我翻開第一頁，我就被吸引住瞭。這本書的寫作風格非常獨特，它沒有那種陳腐的學院派味道，而是充滿瞭熱情和一種近乎詩意的錶達。作者好像是一位經驗豐富的嚮導，他帶著我漫步在物理學的長河中，時而駐足欣賞宏偉的風景，時而又深入幽深的峽榖。我尤其喜歡作者在講解一些經典實驗時所用的敘述方式，他不僅介紹瞭實驗本身，還深入挖掘瞭實驗背後的故事，那些科學傢們是如何思考，如何剋服睏難，最終揭示宇宙奧秘的。比如，在講到麥剋斯韋方程組的時候，作者並沒有直接拋齣那些復雜的數學公式，而是先從電和磁的相互關係講起，一步步引導我們理解這些方程的意義，以及它們如何統一瞭電和磁的現象，這對我這個非專業人士來說，簡直是醍醐灌頂。而且，書中對物理學理論的社會影響和哲學意義的探討也讓我受益匪淺。它讓我意識到，物理學不僅僅是關於自然規律，更是關於人類對自身以及對宇宙的理解。這本書讓我重新審視瞭自己所處的世界，也讓我對科學的探索精神有瞭更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

（一） 這本書，我可以說，完全顛覆瞭我過去對物理學的認知。我一直以為物理學就是那些冷冰冰的公式和抽象的概念，枯燥乏味得像一本舊賬簿。然而，《改變世界的物理學（第四版）》就像一把鑰匙，為我打開瞭一個充滿奇妙想象和深刻洞察的世界。從愛因斯坦的相對論，到量子力學的奇詭之處，這本書都以一種極其引人入勝的方式呈現齣來。它不像那些教科書，上來就讓你頭暈眼花，而是循序漸進，從日常生活中的現象切入，讓你感受到物理學的力量和美。我記得讀到關於光電效應的部分，作者用非常生動的比喻解釋瞭光子的概念，讓我第一次真正理解瞭“量子”這個詞背後的含義，原來微觀世界竟然如此不可思議。書中的圖示也功不可沒，它們清晰地展示瞭復雜的理論，讓那些原本隻能存在於腦海中的抽象模型變得觸手可及。我甚至花瞭很長時間對著關於黑洞的插圖反復琢磨，想象著宇宙深處那令人敬畏的存在。最讓我感動的是，作者並沒有迴避物理學中的未解之謎，而是以一種探索者的姿態，帶領我們一同思考，一同追尋答案。這種開放性的探討，讓我覺得物理學不是一門已經完成的學科，而是一個永無止境的旅程，充滿瞭無限的可能。讀這本書，我不再是被動地接受知識，而是主動地去思考，去質疑，去探索。

評分☆☆☆☆☆

（八） 我必須說，《改變世界的物理學（第四版）》這本書，就像是一場精彩絕倫的物理學探險之旅。它不像其他一些科普讀物那樣，隻是簡單地介紹一些零散的科學知識，而是以一種係統、深入、而且極具啓發性的方式，帶領我們領略物理學的魅力。作者的寫作功底非常深厚，他能夠將那些深奧的理論，用最通俗易懂的語言呈現齣來，而且常常會穿插一些有趣的典故和故事，讓閱讀過程充滿樂趣。我尤其欣賞他對“引力波”的講解，他從愛因斯坦的預言，到LIGO的實驗發現，整個過程的敘述跌宕起伏，充滿懸念，讓我感受到瞭科學探索的艱辛與偉大。書中的圖示也設計得非常精美，它們不僅僅是輔助理解的工具，更是藝術品。我常常被那些關於黑洞的藝術想象圖所吸引，它們讓我對宇宙的神秘充滿瞭無限的遐想。這本書讓我明白，物理學不僅僅是關於自然規律的描述，更是關於人類不斷挑戰未知、追求真理的精神。

評分☆☆☆☆☆

（七） 《改變世界的物理學（第四版）》絕對是我近期讀過最令人印象深刻的一本書。它成功地將我從一個對物理學知之甚少的人，變成瞭一個對其充滿好奇和探索欲的愛好者。作者的敘述風格非常迷人，他不像傳統的教科書那樣枯燥乏味，而是用一種生動、幽默、甚至帶點哲學思辨的方式來講解復雜的物理學原理。我特彆喜歡他對“量子疊加態”的解釋，他通過一個貓的生死狀態的類比，讓我一下子就明白瞭薛定諤貓的悖論，也讓我對量子世界的不可思議充滿瞭敬畏。書中的圖解也設計得非常巧妙，它們不僅僅是簡單的示意圖，更是幫助讀者理解抽象概念的“視覺語言”。我花瞭很長時間去研究那些關於粒子碰撞的動畫模擬圖，它們讓我仿佛置身於實驗室，親眼見證瞭微觀世界的奇妙景象。而且，作者在探討物理學對人類社會和哲學思想的影響時，也顯得非常深刻。他讓我意識到，物理學的進步不僅僅是科學的進步，更是人類認識世界、認識自身的一種飛躍。

評分☆☆☆☆☆

（五） 我一直認為，真正的科學普及讀物，不應該隻是簡單地羅列事實，而應該能夠激發讀者的思考，甚至改變讀者的世界觀。而《改變世界的物理學（第四版）》正是這樣一本具有顛覆性的作品。它不像那些淺嘗輒止的科普文章，而是深入淺齣地探討瞭物理學史上那些最重要、最能改變人類認知的理論。作者的語言風格非常獨特，既有學術的嚴謹，又不失人文的關懷。他常常會在講解科學概念的同時，穿插一些哲學上的思考，讓我不禁聯想到物理學與人生、與宇宙的關係。我尤其欣賞他對量子糾纏的描述，那種“幽靈般的超距作用”讓我感到無比驚奇，也讓我開始重新審視現實世界的本質。書中的例子也非常豐富，作者善於從日常生活中尋找物理現象，然後將其與深奧的理論聯係起來，例如他用打火機和火柴的例子來解釋熵，這種貼近生活的講解方式，讓原本遙不可及的科學變得觸手可及。這本書讓我明白，物理學不僅僅是實驗室裏的方程，更是我們理解世界、理解自身的一種方式。

評分☆☆☆☆☆

（九） 這本書，對我來說，簡直就像是打開瞭一扇通往全新宇宙的大門。《改變世界的物理學（第四版）》以一種極其引人入勝的方式，嚮我展示瞭物理學是如何塑造我們對現實世界的理解的。作者的敘述方式非常靈活，他不會拘泥於傳統的講解模式，而是常常會從一些日常的現象齣發，然後一步步引齣那些宏大的物理學理論。我特彆喜歡他對“時間的本質”的探討，他從相對論的角度，打破瞭我過去對時間是絕對不變的固有觀念，讓我開始思考時間的相對性和流逝感。書中的插圖也做得非常齣色，它們不僅僅是文字的補充，更是幫助讀者理解抽象概念的“視覺化工具”。我花瞭很長時間去研究那些關於宇宙膨脹的模擬圖，它們讓我能夠更直觀地感受到宇宙的浩瀚與演化。而且，作者在探討物理學中的未解之謎時，那種開放性的態度也讓我非常欣賞。他並沒有給齣闆上釘釘的答案，而是鼓勵讀者一起去思考，去探索，這讓物理學顯得更加迷人。

評分☆☆☆☆☆

（十） 我一直對那些能夠解釋宇宙運行奧秘的科學理論充滿好奇，《改變世界的物理學（第四版）》這本書，無疑是滿足我這種好奇心的絕佳選擇。這本書的語言風格非常獨特，既有科學的嚴謹，又不乏文學的色彩，讀起來一點也不枯燥，反而充滿瞭趣味性。作者就像一位技藝高超的魔術師，將那些原本抽象晦澀的物理學原理，變幻成瞭生動形象的圖景，讓我能夠輕鬆地理解。我尤其喜歡他講解“量子隧穿效應”的部分，他用瞭一個非常形象的比喻，讓我一下子就明白瞭粒子是如何“穿過”能量壁壘的，這完全顛覆瞭我對經典物理學的認知。書中的圖示也設計得非常精美，它們不僅僅是輔助理解的工具，更是藝術品。我常常對著那些關於黑洞視界的示意圖發呆，想象著那神秘而又令人敬畏的區域。這本書讓我意識到，物理學不僅僅是對自然現象的描述，更是對宇宙本質的探索，也讓我對人類認識世界的能力充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

（六） 這是一本讓我感到“震撼”的書。在閱讀《改變世界的物理學（第四版）》之前，我總覺得物理學離我非常遙遠，是一門隻屬於科學傢們的學科。但這本書徹底改變瞭我的想法。作者以一種非常接地氣的方式，將那些曾經讓我望而生畏的物理學概念，變得生動有趣。我記得他講解關於“波粒二象性”的部分，用瞭非常形象的比喻，讓我第一次真正理解瞭微觀粒子既可以是粒子又是波的奇特性質，這完全顛覆瞭我對物質的固有認知。書中的插圖也功不可沒，它們清晰地展示瞭那些抽象的理論，比如電子雲的分布，光子的傳播路徑等等，這些圖示就像是給大腦注射瞭興奮劑，讓我立刻就能理解那些原本難以想象的場景。我尤其喜歡作者在探討宇宙學時，那種宏大而又充滿敬畏的筆調，讓我感受到瞭宇宙的遼闊與神秘，也讓我對人類在宇宙中的位置産生瞭深刻的思考。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪，讓我開始用一種全新的視角去觀察和理解這個世界。

評分☆☆☆☆☆

（四） 一直以來，我都對那些能夠解釋世界運行規律的科學理論抱有濃厚的興趣，而《改變世界的物理學（第四版）》正是這樣一本能夠滿足我好奇心的佳作。這本書的敘述流暢而充滿吸引力，作者仿佛是一位技藝精湛的故事講述者，他將那些原本可能枯燥晦澀的物理學原理，編織成瞭一部引人入勝的科學史詩。我特彆喜歡他講解相對論的部分，他沒有直接跳到復雜的數學推導，而是從一個在快速移動的火車上扔球的簡單例子開始，逐步引齣時間膨脹和長度收縮的概念，這種層層遞進的解釋方式，讓我在不知不覺中就掌握瞭相對論的核心思想。書中的圖解也極具啓發性，它們不僅僅是文字的輔助，更是理解抽象概念的關鍵。我花費瞭很多時間去研究那些關於時空彎麯的示意圖，它們讓我對引力的本質有瞭全新的認識。而且，作者在探討物理學前沿問題時，那種嚴謹而又充滿探索精神的態度，也深深地感染瞭我。他並沒有給齣明確的答案，而是引導我們去思考，去質疑，去感受科學的魅力。讀完這本書，我感覺自己對宇宙的認識又上瞭一個新的颱階，也更加堅定瞭對科學探索的信念。

評分☆☆☆☆☆

（三） 我必須承認，在閱讀《改變世界的物理學（第四版）》之前，我對物理學的印象一直停留在中學時代的物理課上，覺得它要麼是那些讓人費解的公式，要麼是考試中的一道道難題。這本書徹底改變瞭我的看法。它就像一座橋梁，將我從對物理學的畏懼引導嚮瞭深深的著迷。作者的敘述方式非常靈活，他擅長將極其復雜的概念用通俗易懂的語言和形象的比喻來解釋。我特彆欣賞他對“熵”的闡述，他通過日常生活中一些看似微不足道的小事，比如房間變得越來越亂，或者冰塊融化成水，來解釋熵增定律，讓我一下子就明白瞭熱力學第二定律的本質，而不再是被一堆抽象的數學符號所睏擾。書中對宇宙學的介紹也讓我大開眼界，從大爆炸理論到暗物質、暗能量，這些曾經隻在科幻電影中齣現的概念，在這本書裏被賦予瞭科學的解釋，讓我感受到宇宙的浩瀚與神秘。我也喜歡作者在講解過程中穿插的曆史背景和人物故事，這讓物理學不再是孤立的科學知識，而是與人類文明的發展緊密相連。比如，他講到玻爾和海森堡在量子力學發展過程中的爭論，讓我看到瞭科學的進步是如何伴隨著思想的碰撞而産生的。

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非常好

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很不錯我很喜歡喜歡啊

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挺有意思的一本書，值得一讀。

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