绪论 1
1 “力学”概念的早期发展 2
2 从知识分科与专业分工的形成来看力学的发展 6
3 力学历史的分期问题 9
第一章 古代中国力学的发展 11
1 在律历与技术中有关力学知识的积累 11
1.1 乐器、乐律与振动 12
1.2 天文与历法 14
1.3 车船的发展 18
1.4 桥梁、水利与土木建筑的发展 21
1.5 古代的机械成就 23
2 中国古代对某些力学概念与规律的认识 25
2.1 杠杆与平衡 25
2.2 对于流体平衡与运动的知识 27
2.3 中国古代对于运动、惯性与相对性原理的认识 29
2.4 中国古代关于振动和共振的知识 30
2.5 中国古代关于材料和结构强度的知识 31
3 为什么经典力学没有产生在中国 33
3.1 中国古代力学知识积累的特点 33
3.2 经典力学为什么没有产生在中国 34
3.3 力学是外国人送上门来的 40
4 西学东渐与力学的引进 41
4.1 早期的东西方学术交流 41
4.2 早期翻译的力学著作 44
5 西方力学传入中国的曲折过程 45
5.1 徐光启的科学活动 46
5.2 清初天文学上的一场生死斗争 47
5.3 雍正的关门政策与鸦片战争之后的洋务运动 50
5.4 同文馆的力学教育与研究 51
第二章 古希腊的力学 54
1 亚里斯多德及其学派 54
1.1 创立逻辑学 55
1.2 亚里士多德关于运动的论述 56
1.3 亚里士多德关于力和运动的结论 56
2 欧几里得与阿波罗尼的几何学 58
2.1 欧几里得 59
2.2 阿波罗尼 60
3 古希腊人的天文学和托勒密系统 60
3.1 天体的视运动 60
3.2 在托勒密以前古希腊天文学的成就 62
3.3 托勒密的天文学成就 63
4 阿基米德及其力学成就 63
4.1 阿基米德的生平 64
4.2 阿基米德的科学贡献 67
4.3 阿基米德的著作摘录 71
第三章 静力学的发展 74
1.1 亚力山大的希罗与帕普斯 75
1 埃及与阿拉伯的古代的科学技术与力学 75
1.2 阿拉伯古代的科学技术与力学 76
1.3 约丹努对静力学的贡献 77
2 斯梯芬的生平及其贡献 79
3 达·芬奇、伽利略、托里拆利、帕斯卡等在静力学上的工作 82
3.1 达·芬奇及其在力学上的贡献 82
3.2 伽利略对静力学所做的贡献 84
3.3 托里拆利对静力学的贡献 84
3.4 帕斯卡对静力学的贡献 86
3.5 瓦利农与班琐对静力学的贡献 86
4 早期的变形体静力学 87
4.1 梁的早期研究 87
4.2 胡克的生平与胡克定律 89
4.3 库仑的摩擦定律 91
第四章 从哥白尼到开普勒 93
1.1 哥白尼的生平简历 94
1 尼古拉·哥白尼及其贡献 94
1.2 《天体运行论》的要点 97
1.3 哥白尼学说的影响 100
2 开普勒的行星运动三大定律 101
2.1 第谷的观测工作 102
2.2 开普勒的生平 102
2.3 开普勒三定律的发现 103
2.4 开普勒对他的行星运动三定律的叙述 106
第五章 经典力学理论系统的建立 108
1 伽利略的生平与科学贡献 109
1.1 伽利略的生平 109
1.2 伽利略在科学上的贡献 111
1.3 伽利略的原著选段 113
1.4 其他学者对伽利略的评述 116
2 惠更斯以及其他学者的贡献 118
2.1 惠更斯的生平 119
2.2 惠更斯和其他人关于碰撞问题的研究 120
2.3 单摆的研究 122
3 牛顿及其在力学发展中的贡献 125
3.1 牛顿的生平 125
3.2 牛顿《原理》之前力学发展所处的条件 127
3.3 《自然哲学的数学原理》 128
3.4 《自然哲学的数学原理》选段 131
3.5 牛顿力学系统与万有引力的证实 133
3.6 经典力学的发展对社会生产的推动 135
3.7 《自然哲学的数学原理》的影响 138
第六章 经典力学理论的进一步发展 141
1 若干一般性原理 142
1.1 莱布尼兹和他的活力定律 142
1.2 虚速度原理（虚功原理） 143
1.3 达朗贝尔与达朗贝尔原理 144
1.4 最小作用量原理 146
2 拉格朗日和他的《分析力学》 148
2.1 一本没有图的力学书——《分析力学》 148
2.2 拉格朗日生平 152
2.3 国际单位制的产生 153
3 哈密尔顿与雅科比在分析力学上的工作 154
3.1 哈密尔顿原理 154
3.2 雅科比与哈密尔顿-雅科比方程 157
4 若干重要问题的研究与求解 157
4.1 欧拉及刚体动力学 158
4.2 刚体运动的可积情形与科瓦列人斯卡娅的工作 160
4.3 拉普拉斯与他的《天体力学》 161
4.4 变换、变换群与李群 165
5 能量守恒定律的发现 166
5.1 托马斯·杨与他的力学研究 166
5.2 迈尔在能量守恒方面的工作 167
5.3 亥姆霍兹与他的《论力的守恒》 169
5.4 焦耳的热功当量实验 170
6 蒸汽机的发明与热力学的研究 172
6.1 早期的蒸汽机 172
6.2 瓦特对蒸汽机的改进 173
6.3 热力学第二定律 176
7 运动方程的定性研究 178
7.1 庞加莱与动力系统 178
7.2 李亚普诺夫和运动稳定性 180
第七章 流体力学的发展 183
1 18世纪的流体力学 183
1.1 马略特在流体力学的工作 183
1.2 伯努利定律 184
1.3 欧拉的理想流体力学运动方程 185
2 黏性流体力学早期的实验研究 186
2.1 玻尔达的阻力实验 186
2.2 玻素等的水力学实验 188
2.3 水洞与风洞实验 190
3 纳维-斯托克斯方程 191
3.1 纳维的研究 191
3.2 斯托克斯的工作 194
4 流体力学若干重要问题的研究进展 196
4.1 气体状态方程的研究 196
4.2 空气动力学的发展 197
4.3 雷诺及雷诺数 199
4.4 弹道学的研究 200
4.5 马赫在气体力学上的工作 201
5 早期人类对于飞行的探索 202
5.1 达·芬奇的《论鸟的飞行》 202
5.2 利用气球飞行 204
5.3 凯利的飞行研究 204
5.4 世界各国的早期飞行探索 206
1.1 欧拉关于弹性线的理论 208
第八章 固体力学的发展 208
1 弹性线的研究 208
1.2 基尔霍夫的研究结果 210
2 弹性理论 211
2.1 纳维的工作 212
2.2 泊松在弹性理论上的工作 214
2.3 柯西在弹性理论上的贡献 215
2.4 圣维南及其在弹性力学中的贡献 219
2.5 乐甫的工作 221
2.6 穆斯海利什维利及其复变函数方法 224
2.7 弹性力学中一些重要问题的求解 225
2.8 瑞利与他关于弹性体的振动与波的研究 228
3 强度理论、实验方法与结构力学的发展 229
3.1 金属疲劳现象的注意与研究 229
3.2 诺伊曼与光弹性 230
3.4 结构力学的发展 231
3.3 莫尔的强度理论 231
第九章 经典力学的困难与相对论和量子论的诞生 234
1 1900年以前一些著名学者对经典力学的批评 235
1.1 赫兹论“力学原理的有限的有效性” 235
1.2 马赫对牛顿绝对时空的批评 236
2 经典力学上空的“乌云” 238
2.1 以太 238
2.2 以太面临的难题 239
3 相对论 242
3.1 爱因斯坦传略 242
3.2 狭义相对论的提出 243
3.3 广义相对论 245
3.4 爱因斯坦对相对论的解释 246
3.5 同时代学者对爱因斯坦的评论 252
4.1 紫外灾难 253
4 量子力学 253
4.2 普朗克与爱因斯坦的量子论 254
4.3 德布罗意波与薛定谔方程 255
4.4 海森伯与狄拉克的量子力学 256
5 从时代变化中看力学 257
5.1 相对论与量子力学的产生是一场革命 257
5.2 从对力学的追求到对“机械论”的批判 257
5.3 让经典力学代表的科学方法更辉煌 260
6 物理学与力学分道扬镳 264
第十章 20世纪力学中的若干重要问题的进展 268
1 对20世纪以前的力学发展特点的回顾 268
1.1 力学同数学的紧密关系 268
1.2 力学系统中不断出现新的模型 270
1.3 理论力学与应用力学的关系 271
1.4 实验在力学学科中的作用 272
2 力学中的分叉问题 273
2.1 周期解与非线性振动问题 274
2.2 分叉问题 277
2.3 Hopf分叉问题 278
2.4 KAM定理与稳定性理论的进一步发展 279
2.5 奇怪吸引子与全局分叉问题 280
2.6 非线性科学 282
3 流体中的孤立波、分叉与湍流 282
3.1 湍流的早期实验研究 283
3.2 流体流动的稳定性 284
3.3 孤立波的研究 285
3.4 早期的湍流理论研究 287
3.5 湍流与分叉 288
4 连续介质力学、结构分析与固体力学的发展 289
4.1 连续介质力学的发展 289
4.2 结构力学的进展 290
4.3 塑性力学 292
4.4 强度理论与材料的疲劳强度 293
4.5 断裂力学的形成与发展 294
5 计算力学的形成与发展 295
5.1 计算机的发明对力学的推动 295
5.2 有限元法的提出与普及 297
5.3 非线性计算力学 299
6 力学教育的发展 301
6.1 早期工程学校中的力学教育 301
6.2 20世纪以来高等学校中的力学教学与研究 302
6.3 铁摩辛柯与他的著作 304
6.4 力学教材的发展概况 305
6.5 近年来教材改革的趋势 307
第十一章 航空航天技术的发展与力学 312
1 早期的飞机 312
1.1 兰利的飞机研究与实验 312
1.2 莱特兄弟的飞机 313
1.3 航空事业的发展 316
2 航天技术的发展 317
2.1 早期星际航行的研究 318
2.2 火箭的改进与V-2火箭 319
2.3 人造卫星、星际航行的发展及其技术应用 321
3 航空与航天力学的发展 324
3.1 总的概述 324
3.2 空气动力研究中心与若干著名学者的研究工作 325
3.3 超音速气体动力学 328
3.4 气动加热问题 329
3.5 惯性导航的发展 330
3.6 飞行器的稳定性与气动弹性力学问题 332
第十二章 力学在中国的传播与发展 333
1 现代理工科教育的产生 334
1.1 现代理工科教育的开始 334
1.2 20世纪早期力学在中国的传授 335
1.3 早期力学研究工作 336
2 我国高等学校中力学专业的设置 337
2.1 北京大学数学力学系力学专业 337
2.2 力学系科的大发展 338
3 50年代以来中国的力学发展 340
3.1 从数学研究所的力学研究室到力学研究所 340
3.2 中国力学学会 342
3.3 力学研究成果及其在国家经济与国防建设中的作用 342
3.4 “文化大革命”的干扰 344
4 周培源、钱学森与中国的力学 345
4.1 周培源的简历 345
4.2 钱学森的简历 348
参考文献 351
人名索引 355
主题索引 365
后记 369