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第一篇 经典力学概览 1

篇首图 2

1．何谓经典力学？ 3

2．经典力学的三个组成部分以及所联系的空间 7

3．经典力学和几何光学之间的类比性，最小作用量原理 8

4．物理规律的微分和积分表示 14

5．经典力学中的第一性原理．．．．．．．． 15

6．力学中一定得有力吗？何物理量比力更基本？ 15

7．普通物理力学和理论力学有何不同？ 16

8．物理学的统一 17

9．物理学中的架构和美 21

思考题和补充材料 26

参考文献 34

第二篇 牛顿力学与思想实验 39

篇首图 39

10．中国古代先哲对“宇宙”和“力”的论述 40

11．思想实验 42

12．思想实验之一：镞矢之疾、飞矢不动、芝诺佯谬 44

13．思想实验之二：伽利略相对性原理——萨尔维阿蒂的大船 51

14．开普勒三大行星定律 54

15．牛顿的《自然哲学的数学原理》和三大运动定律 60

16．平方反比定律——牛顿万有引力定律、有心力场、保守力 63

17.牛顿壳层定理、地球内外的引力势 71

18．爱因斯坦的电梯思想实验，惯性质量、引力质量与等效原理 73

19.牛顿的水桶思想实验和马赫原理 81

20．四种虚拟力 89

21．功-能定理、机械能守恒定律 94

22．动量定理、动量守恒定律 96

23．动量矩定理、动量矩守恒（角动量守恒）定律 99

24．位力定理 107

思考题和补充材料 112

参考文献 122

第三篇 拉格朗日力学 127

篇首语 128

25．广义坐标、自由度和位形空间 129

26．哈密顿原理 132

27．拉格朗日方程的导出、拉格朗日方程和牛顿第二定律的等价性 133

28瑞利耗散函数、力-电类比 136

29．从拉格朗日方程出发重新审视伽利略不变性 141

30．应用拉格朗日方程证明诺特定理 144

31．运动积分、运动常数 149

32．虚位移、虚功原理、广义力 149

33．达朗贝尔原理、从达朗贝尔原理推导拉格朗日方程 152

34．约尔旦原理 155

35．高斯最小约束量原理 156

36．从拉格朗日方程角度出发的力学相似性 157

37．弦的振动与音乐的和谐 159

38．膜的振动 163

39．狭义相对论的拉格朗日量 164

思考题和补充材料 171

参考文献 178

第四篇 哈密顿力学 179

篇首语 180

40．勒让德变换 181

41．哈密顿正则方程 183

42．相空间 190

43．罗斯方法——混合的哈密顿-拉格朗日方法 192

44．泊松括号 197

45．哈密顿-雅可比方程 208

46．用哈密顿-雅可比方程推导定态和含时薛定谔方程 220

47．狭义相对论的哈密顿量 223

思考题和补充材料 224

参考文献 233

第五篇 连续介质力学与非线性力学初步 237

篇首语 238

48．流变力学 240

49．胡克弹性、弹性力学初步 242

50．牛顿流体、流体力学初步 249

51．分形几何 258

52．分岔 264

53．混沌 268

54．涌现（演生） 274

思考题和补充材料 276

参考文献 279

第六篇 生命力学 283

篇首语 283

55．生命体的简单标度关系 284

56．异向生长标度律 290

57．大脑中的力学 294

58．声带发声系统的力学 298

59．耳朵中的力学——听觉的共振和行波学说 299

60．眼睛中的力学 301

61．脉搏中的力学——脉搏波速度 306

思考题和补充材料 311

参考文献 315

第七篇 附录 317

篇首语 318

附录A 常用符号 319

附录B 微积分初步 321

附录C 泰勒级数展开 337

附录D 变分法 341

附录E 齐次函数的欧拉定理 348

附录F 物理学中的四只神兽 349

附录G 基于快速匹配法的量纲分析 351

附录H和本书内容相关的科学大事年表 358

索引 365

人像索引 384