第一篇 经典力学的成就及现代进展 7
第1章 经典力学简介 7
§1.1 经典力学对时间和空间的认识 7
§1.2 经典力学对运动的认识 10
§1.3 经典力学对力的认识和牛顿运动定律 12
§1.4 牛顿的科学思想方法 14
第2章 对称与守恒 17
§2.1 对称性原理 17
§2.2 对称性与守恒律 20
§2.3 对称性的破缺 23
第3章 混沌 28
§3.1 混沌现象与牛顿力学的内在随机性 28
§3.2 由倍周期分岔通往混沌的道路 32
§3.3 混沌的物理意义 37
§3.4 混沌现象的特性、本质及应用 39
练习题 48
第二篇 熵 55
第4章 热学基本规律 55
§4.1 热运动 55
§4.2 热力学第一定律 57
§4.3 热能向机械能的转化 59
§4.4 提高热机效率的探索 60
§4.5 热力学第二定律 64
第5章 熵与信息 67
§5.1 熵概念的产生 67
§5.2 熵增原理 70
§5.3 能“质”的衰退 72
§5.4 熵与经济和社会 74
§5.5 熵与信息 76
§5.6 信息的价值 83
§6.1 热力学第二定律所指出的方向 88
第6章 耗散结构理论 88
§6.2 自组织现象 89
§6.3 耗散结构理论 92
§6.4 远离平衡系统的分支现象 94
§6.5 通过涨落达到有序 97
练习题 99
第三篇 相对论 103
第7章 狭义相对论产生的科学背景 103
§7.1 光和电磁理论的完善 103
§7.2 双星的观察 106
§7.3 光行差现象 107
§7.4 迈克尔孙-莫雷实验 108
§7.5 狭义相对论的基本原理同时的相对性 110
§7.6 高速运动的时间延缓和长度收缩 113
§7.7 新的变换关系——洛伦兹变换 116
§7.8 时间顺序的前后 119
§7.9 相对论性质量、能量和动量 120
第8章 广义相对论 127
§8.1 广义相对论产生的背景 127
§8.2 引力红移与引力时间延缓 132
§8.3 弯曲的空间 135
§8.4 相对论的意义 141
练习题 144
第四篇 现代宇宙学简介 151
第9章 宇宙的结构 151
§9.1 宇宙的一般图景 151
§9.2 牛顿的宇宙模型及其困难 152
§9.3 爱因斯坦的宇宙模型 153
§9.4 膨胀的宇宙模型 154
第10章 宇宙的演化 156
§10.1 大爆炸宇宙论 156
§10.2 星系的形成 159
§10.3 恒星的形成及演化 160
§10.4 宇宙的未来 162
§10.5 太阳系和地球的起源与演化 164
思考题 166
第五篇 原子物理与量子力学简介 169
第11章 量子假说与玻尔的氢原子理论 169
§11.1 黑体辐射普朗克量子假说 169
§11.2 光电效应与爱因斯坦的光子假说 174
§11.3 康普顿效应 179
§11.4 原子结构的发现 182
§11.5 氢原子光谱的规律性 184
§11.6 原子的有核结构模型 185
§11.7 玻尔氢原子理论的基本假设 189
第12章 量子力学基本概念与原理 193
§12.1 德布罗意的物质波假说 193
§12.2 概率波 199
§12.3 不确定关系 201
§12.4 波函数及其物理意义 204
§12.5 微观粒子的运动方程——薛定谔方程 205
§12.6 氢原子的量子理论简介 212
§12.7 多电子原子中的电子分布 214
§12.8 激光 219
思考题 226