引言 1
第1章 伽利略——科学的物理学的开创者 3
1．伽利略之前物理学所取得的成就 3
2．科学的物理学的开始 7
3．伽利略对物理学的贡献 9
第2章 牛顿——经典力学的奠基人 12
1．牛顿解决了力学中最核心的问题 12
2．对牛顿运动三定律的进一步理解 13
3．物理学中的单位制 15
4．牛顿建立了万有引力定律 17
5．牛顿以后经典力学的发展 23
第3章 对物质构成基元的初期探索，为我们展现出了一个奇妙的世界 28
1．元素和原子 28
2．布朗运动 30
3．原子分子动力论 32
4．统计规律性 34
5．能量均分定理 38
6．液体 39
7．固体 42
第4章 热——我们最熟悉而又最陌生的一个话题 46
1．摩擦生热摧毁了热质说 46
2．物体的内能 47
3．热力学第一定律 48
4．第二类永动机不可能实现 49
5．热力学第二定律 50
6．熵增加原理 52
7．热力学第二定律的微观解释 54
8．热力学第二定律和环保 57
9．浅谈耗散结构 60
10．热力学第三定律 62
第5章 麦克斯韦——集电磁学实验之大成创建了完美的电磁场理论 63
1．电与磁的早期研究成果 63
2．库仑定律标志着电磁学定量研究的开始 65
3．奥斯特和安培的贡献 66
4．法拉第时代 68
5．电气时代的到来 72
6．麦克斯韦的电磁理论 77
7．对电磁波的预言和实验验证 79
8．麦克斯韦预言光是一种电磁波 81
9．麦克斯韦的思想对我们的意义 81
第6章 光的本性——物理学家们持久争论的话题 85
1．光学的早期研究成果 85
2．光速的测定及其意义 88
3．关于光的本性的争论 89
4．学术争论在科学发展中的价值 92
5．关于“以太” 94
第7章 19世纪末物理学中所出现的重大危机和三大新发现 95
1．对19世纪以前物理学的总结 95
2．山雨欲来风满楼 96
3．第一朵乌云 97
4．第二朵乌云 100
5．电子的发现 103
6．X射线的发现 105
7．放射性的发现 106
8．诺贝尔物理学奖可能会奖给什么样的物理学家 108
第8章 玻尔——初期量子论的创始人 110
1．光电效应 110
2．光子 111
3．卢瑟福的α散射实验 114
4．玻尔的氢原子理论 115
5．描述电子运动状态的量子数 118
6．泡利不相容原理 122
7．原子的壳层结构 123
8．氦氖激光器 126
第9章 爱因斯坦的狭义相对论——引起了时空观的革命 130
1．关于爱因斯坦 130
2．狭义相对论的基础 132
3．同时的相对性 134
4．运动时钟的变慢 135
5．运动尺子的缩短 137
6．四维时空 138
7．相对论质量 141
8．质能关系式 143
第10章 爱因斯坦的广义相对论——关于引力的权威理论 146
1．问题的提出 146
2．等效原理 147
3．时空的弯曲 148
4．物质在引力场中的运动 151
5．广义相对论 154
6．爱因斯坦的宇宙观 155
7．爱因斯坦在认识论和方法论上的贡献 157
第11章 原子核——关于原子中心深处的探究 161
1．放射线的性质和半衰期 161
2．射线探测器 162
3．原子核的组成 164
4．人工放射性同位素 167
5．粒子加速器 169
6．核能的和平利用 172
7．关于核力 177
8．原子核的结构模型 179
第12章 量子力学——给出了微观世界最神奇而又最深奥的秘密 186
1．微观粒子的波粒二象性 186
2．薛定谔的量子力学 188
3．波函数的统计解释 190
4．隧道效应 194
5．海森堡的量子力学 195
6．不确定关系式 198
7．量子论和决定论的大论战 200
8．最后的裁决 206
9．量子力学的成就 210
第13章 基本粒子—人类对构成宇宙物质基元的深入探索（上） 218
1．中微子的发现 218
2．对反粒子的预言 222
3．对π介子的预言和发现 226
4．宇宙射线 229
5．新增加的量子数 231
6．李政道、杨振宁和吴健雄 236
7．轻子家族 238
8．清理胜利果实 242
第14章 基本粒子——人类对构成宇宙物质基元探索的完成（下） 245
1．共振态粒子 245
2．对强子夸克结构的探索 247
3．J/ψ粒子 251
4．寻找到了第三代夸克 253
5．被禁闭的夸克 255
6．夸克的颜色 258
第15章 相互作用力——既古老而又最新颖的话题 260
1．电磁相互作用力 260
2．弱相互作用力 263
3．强相互作用力 267
4．万有引力 270
5．不寻常的标准模型 273
第16章 对称性——在更新的高度上来认识和研究物理学的规律 278
1．物理学家相信自然规律的简单性 278
2．爱因斯坦为对称性走出了关键的一步 279
3．对称性和守恒定律 280
4．对称性的胜利 283
5．规范场论革命 285
第17章 超大统一理论——人类对自然规律认识的终极追求 290
1．大统一思想的来源 290
2．弱电统一理论 291
3．大统一理论 295
4．自发对称性破缺 299
5．万物之理 302
第18章 广袤而神秘的宇宙——霍金和他的现代宇宙学 308
1．支持大爆炸宇宙学说的证据 308
2．奇点和黑洞 312
3．霍金辐射 317
4．宇宙的开始和将来的命运 319
5．量子引力论 322
6．时间的箭头 325
第19章 最后——笔者还想补充的几句话 329
1．物理学中的常数 329
2．物理理论的特征 330
3．物理学家应有的素质 331