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第1篇 物理学导论 1

第1章 物理学的意义 1

1.1 物理学的意义 1

1.2 物质层次及相互作用 3

1.3 物理学的重大理论 6

1.4 物理学的博大思想 8

1.5 物理学改变了世界 10

第2章 物理测量和量纲 14

2.1 物理测量 14

2.2 单位制和量纲 15

第2篇 科学宇宙论的起源 19

第3章 古希腊的宇宙观 19

3.1 “轴心期”历史哲学理论 19

3.2 深沉的星空 21

3.3 天球坐标系 22

3.4 古希腊自然哲学的三大贡献 25

3.5 过早萌发的种子 29

3.6 亚-托地心体系 30

3.7 我们的地球 34

第4章 哥白尼日心说 39

4.1 欧洲的复兴 39

4.2 哥白尼日心说 41

4.3 巩固日心说体系 44

4.4 开普勒定律 45

4.5 伽利略的贡献 49

4.6 太阳系的尺度 53

4.7 我们的太阳 55

第5章 科学理论的实质 62

5.1 经验，科学和信念 62

5.2 科学理论的功能 63

第3篇 牛顿世界 66

第6章 运动研究 66

6.1 质点运动的描述 66

6.2 直线运动·抛体运动 71

6.3 自然坐标系·圆周运动 73

6.4 相对运动 76

第7章 力与运动 78

7.1 牛顿传略 78

7.2 牛顿的《原理》 80

7.3 波普的“证伪学说” 82

7.4 绝对时空观 83

7.5 绝对时空观的数学语言 86

7.6 机械决定论 87

7.7 无限的困惑——第一推动 91

7.8 牛顿定律的应用 92

7.9 非惯性系·惯性力 95

7.10 混沌——未来世界不可预测 97

第8章 宇宙力 101

8.1 万有引力定律 101

8.2 引力常数G 105

8.3 天体的质量 107

8.4 黑洞探秘 111

8.5 白洞之谜 115

第9章 力学中的运动定理和守恒定律 121

9.1 功·动能定理 121

9.2 保守力·势能 123

9.3 功能原理·机械能守恒律 126

9.4 宇宙速度 127

9.5 探寻“外星文明” 129

9.6 动量定理及守恒定律 132

9.7 火箭飞行原理 135

9.8 空间科学意义重大 137

9.9 角动量定理及守恒定律 141

9.10 陀螺 145

第10章 波 151

10.1 常见的水波 151

10.2 无所不在的声音 153

10.3 光的世界 156

10.4 星光泄密 160

第4篇 相对论四维时空 164

第11章 狭义相对论 164

11.1 爱因斯坦侧记 164

11.2 光速危机 166

11.3 狭义相对论原理 169

11.4 狭义相对论时空观 171

11.5 光速和因果律 174

11.6 孪生子佯谬 175

11.7 相对论质能公式 176

11.8 原子能 178

11.9 核电站和核战争 182

11.10 狄拉克电子 186

11.11 基本粒子 189

第12章 宇宙的起源及演化 197

12.1 宇宙学问题 197

12.2 宇宙学原理 199

12.3 宇宙膨胀动力学方程 201

12.4 宇宙的年龄 203

12.5 微波背景辐射 205

12.6 氦丰度 207

12.7 宇宙创生演化史 212

12.8 人择原理 218

第5篇 电磁作用 222

第13章 麦克斯韦电磁方程组·信息社会 222

13.1 电磁基本现象·麦克斯韦方程组 222

13.2 电磁波 225

13.3 电磁污染 229

13.4 现代通信与信息社会 231

第6篇 热力学 235

第14章 热力学定律 235

14.1 热力学第零定律 236

14.2 理想气体状态方程 238

14.3 温度的微观本质 239

14.4 理想气体的内能 243

14.5 热力学第一定律的诞生史 245

14.6 热力学第一定律 248

14.7 蒸汽机、卡诺循环 249

14.8 热力学第二定律 253

14.9 自然过程不可逆 255

14.10 熵增原理 257

14.11 熵与几率 261

14.12 熵增加＝能贬值 263

14.13 宇宙热寂 266

14.14 热力学第二定律与星际文明探测 268

第15章 熵·信息·生命 271

15.1 信息与熵 271

15.2 生命与熵 274

15.3 环境污染与人体健康 277

15.4 熵——一种新的世界观 281

第7篇 量子力学 284

第16章 量子效应 284

16.1 量子力学的革命 285

16.2 热辐射不平凡 286

16.3 普朗克能量子 290

16.4 爱因斯坦光量子 293

16.5 波粒二象性 296

16.6 不确定性原理·互补哲学 301

第17章 量子本质 305

17.1 尼尔斯·玻尔 305

17.2 玻尔与氢原子 306

17.3 玻尔与哥本哈根学派 310

17.4 量子怪异 313

17.5 E-B论战 316

17.6 EPR佯谬 320

17.7 贝尔不等式 323

参考文献 326