物理学 基本概念及其与方方面面的联系PDF电子书下载

第一篇 序幕 星星和原子 1

第1章 科学的方法：经验与概念 3

1.1 星尘：邀请你访问科学 3

1.2 观察夜空 5

1.3 古希腊理论：地心宇宙 9

1.4 哥白尼理论：日心宇宙 16

1.5 开普勒理论：以太阳为焦点的宇宙 20

1.6 科学革命：大自然与心智的对话 24

1.7 哥白尼革命：近代科学的黎明 29

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 32

第2章 原子:事物的本性 37

2.1 古希腊的原子：最小的碎片 37

2.2 原子和分子 40

2.3 米制长度和10的乘方 42

2.4 原子解释事物的能力：紫罗兰的香味 44

2.5 原子是多么微小：我们人人都在吸入别人呼出的空气 47

2.6 原子唯物论：原子和虚空 50

2.7 三种原子模型：古希腊模型、行星系模型和量子模型 53

2.8 化学与生命：原子曾为你做过些什么 54

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 57

第二篇 牛顿式宇宙 一个像钟表一样运转的王国 63

第3章 物体怎样运动:伽利略的问题提得恰当 65

3.1 亚里士多德物理学：常识性看法 66

3.2 我们是怎么知道的？亚里士多德物理学的困难 67

3.3 惯性定律：牛顿物理学的基石 70

3.4 运动的量度：速率和速度 74

3.5 运动的量度：加速度 76

3.6 伽利略的落体定律 78

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 82

第4章 物体为什么这样运动 87

4.1 力：使物体加速的原因 88

4.2 把力和加速度联系起来 90

4.3 牛顿运动定律：牛顿物理学的核心 92

4.4 重量：物体所受的重力 95

4.5 作用力与反作用力定律：你不能只做一件事 97

4.6 牛顿遇到汽车 99

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 103

第5章 牛顿心目中的宇宙 108

5.1 万有引力的观念：苹果和月亮 109

5.2 万和引力定律：推动最远的星球 112

5.3 引力坍缩：太阳系的诞生和死亡 117

5.4 引力坍缩：质量更大的恒星的死亡 120

5.5 牛顿世界观：一个平权的、机械论的宇宙 124

5.6 超越牛顿：牛顿物理学的局限性 128

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 130

第三篇 向新物理学过渡 135

第6章 能量守恒:你不能超支 137

6.1 功：用一个力移动某个物体 138

6.2 功与能：一个简单的例子 140

6.3 对能量的定量考察 141

6.4 能量：做功的本领 142

6.5 能量定律：能量是永恒的 144

6.6 能量转换 148

6.7 功率：能量转化的快慢 150

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 153

第7章 热力学第二定律:连不盈不亏也不行 158

7.1 热传递 159

7.2 热机：用热能做功 160

7.3 能量的品质：逐步降级 163

7.4 熵的法则：为什么连不盈不亏也不行 164

7.5 汽车 168

7.6 运输效率 170

7.7 蒸汽发电厂 172

7.8 资源使用与指数增长 175

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 181

第8章 光与电磁 186

8.1 波：和进的某种特别的东西 186

8.2 干涉：波独有的行为 189

8.3 光：是粒子还是波 193

8.4 电力：电磁力的一部分 197

8.5 磁力：电磁力的另一部分 198

8.6 内部有电的原子：原子的行星系模型 200

8.7 原子的行星系模型：一个有用的理论 203

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 206

9.1 力场：空间的扰动 210

第9章 电磁波 210

9.2 光的电磁波理论 212

9.3 牛顿宇宙观的瓦解 216

9.4 完整的波谱 218

9.5 太阳辐射：来自我们的恒星的光 221

9.6 全球臭氧枯竭 223

9.7 全球变暖 230

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 238

第四篇 后牛顿宇宙观 观察者的闯入 243

第10章 相对论 245

10.1 爱因斯坦：反传统的叛逆者 246

10.2 伽利略相对性：牛顿物理这中的相对性 248

10.3 相对笥原理：爱因斯坦的相对性 250

10.4 光速的不变性：奇怪然而是真的 251

10.5 爱因斯坦的逻辑、唯物主义和科学的逻辑 255

10.6 时间的相对性：时间是人们从时钟上测量出的量 257

10.7 时间旅行：你不能再回到原处 263

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 265

第11章 受因斯坦心目中的宇宙 270

11.1 空间的相对性：空间是人们用尺子测量出的量 271

11.2 爱因斯坦得出的速度的相对性 273

11.3 质量的相对性：惯性是相对的 275

11.4 E=mc2：能量有质量，质量有能量 278

11.5 相对论和牛顿物理学的世界观 282

11.6 爱因斯坦的引力 283

11.7 宇宙的形状和命运 289

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 294

第12章 我国是孤独的吗?探寻地外智能 298

12.1 还有其他适于生命的“好”地方吗 299

12.2 在“好”行星上生命会发展起来吗？地球上的生命是怎样发展起来的 304

12.3 智能是生命的特征吗 307

12.4 智能生命会发展技术吗 308

12.5 星际交流和星际旅行：我们能够进行星际接触吗 309

12.6 他们在哪儿？技术文明能够持久吗 313

12.7 外星人曾访问过地球吗？不明飞行物和伪科学 316

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 320

第13章 量子理论 324

13.1 后牛顿革命 324

13.2 量子化：光电效应 326

13.3 辐射：是波还是粒子？自然界的二象性 330

13.4 电子波干涉效应 333

13.5 实物：是粒子还是波？量子之迹 338

13.6 场：大自然不知道她下一步将做什么 341

13.7 实物和辐射的量子理论 344

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 345

第14章 量子理论的宇宙观 349

14.1 我们是怎么知道的？观察原子光谱 350

14.2 原子的量子理论 352

14.3 不确定原理：一个粒子的可能性疆域 358

14.4 量子跳变 362

14.5 相互连结性原理：不可思议的超距作用 366

14.6 它的涵义是什么？量子理论在实在 370

14.7 朝向一个后牛顿世界观努力 372

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 374

第五篇 原子的内部 原子核之火,太阳之火 379

第15章 原子核和放射性:一种新的力 381

15.1 核力：第三种胶 382

15.2 核能和核结构 383

15.3 放射性衰变：原子核的自发蜕变 385

15.4 半衰期：一个原子核在何时衰变 388

15.5 放射性年代测定：我们开始出现于何时 390

15.6 人体受致电离辐射的照射 395

15.7 风险评估：在一个技术社会里如何对待风险 398

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 402

第16章 聚变和裂变:一种新能源 407

16.1 聚变：太阳中的天火 408

16.2 核能曲线 411

16.3 宇宙和原子的创生：我们都是星尘 412

16.4 裂变的发现：过渡到一个新时代 416

16.5 链式反应：解开锁着的经作用力 419

16.6 曼哈顿计划和裂变武器 422

16.7 聚变武器：地球上的天火 428

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 430

第17章 能量的未来 434

17.1 能量简史 435

17.2 今天的能量使用情况和未来的可能性 437

17.3 核动力是怎样工作的 440

17.4 技术评估：对不可再生能源的评价 443

17.5 核动力问题 445

17.6 未来的能量方案：可再生能源 448

17.7 未来的能量方案：节能 453

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 455

第18章 量子场:相对论与量子论相遇 460

18.1 量子化的场：粒子存在的原因 460

18.2 量子电动力学：有关电子和光的奇妙理论 462

18.3 反物质 465

18.4 电弱统一：中微子 470

18.5 大统一：夸克 473

18.6 更大的统一：引力与暴胀的宇宙 478

概念与术语小结，复习题，讨论题，习题 483

跋：总结 486

奇数题号思考题和习题答案 490

术语词汇 503

图片版权声明 518

中英译名对照及索引 521

译后记 537