物理學史二十講

前言

2008年是中國科學技術大學建校五十周年。為了反映五十年來辦學理念和特色，集中展示教材建設的成果，學校決定組織編寫出版代表中國科學技術大學教學水平的精品教材系列。在各方的共同努力下，共組織選題281種，經(jīng)過多輪、嚴格的評審，最后確定50種入選精品教材系列。1958年學校成立之時，教員大部分都來自中國科學院的各個研究所。作為各個研究所的科研人員，他們到學校后保持了教學的同時又作研究的傳統(tǒng)。同時，根據(jù)“全院辦校，所系結合”的原則，科學院各個研究所在科研第一線工作的杰出科學家也參與學校的教學，為本科生授課，將最新的科研成果融入到教學中。五十年來，外界環(huán)境和內(nèi)在條件都發(fā)生了很大變化，但學校以教學為主、教學與科研相結合的方針沒有變。正因為堅持了科學與技術相結合、理論與實踐相結合、教學與科研相結合的方針，并形成了優(yōu)良的傳統(tǒng)，才培養(yǎng)出了一批又一批高質(zhì)量的人才。學校非常重視基礎課和專業(yè)基礎課教學的傳統(tǒng)，也是她特別成功的原因之一。當今社會，科技發(fā)展突飛猛進、科技成果日新月異，沒有扎實的基礎知識，很難在科學技術研究中作出重大貢獻。建校之初，華羅庚、吳有訓、嚴濟慈等老一輩科學家、教育家就身體力行，親自為本科生講授基礎課。他們以淵博的學識、精湛的講課藝術、高尚的師德，帶出一批又一批杰出的年輕教員，培養(yǎng)了一屆又一屆優(yōu)秀學生。這次入選校慶精品教材的絕大部分是本科生基礎課或?qū)I(yè)基礎課的教材，其作者大多直接或間接受到過這些老一輩科學家、教育家的教誨和影響，因此在教材中也貫穿著這些先輩的教育教學理念與科學探索精神。

內(nèi)容概要

本書是在中國科學技術大學科技史專業(yè)研究生課程講義《物理學史》的基礎上修訂編寫而成，講述中國物理學史和西方物理學史兩部分內(nèi)容。中國物理學史包括：中國古代在力學、熱學、聲學、光學和電磁學方面的認識成就；明清時期西方物理學知識傳入中國的情況；20世紀上半葉物理學在中國的初步建立過程；激光物理學、原子核物理學和粒子物理學在中國的建立和發(fā)展情況。西方物理學史包括：古希臘和中世紀歐洲人對物理現(xiàn)象的認識；牛頓力學、熱力學、電磁學和光學在近代的建立過程；20世紀初期相對論和量子力學的建立過程。全書力求展示中國和西方物理學發(fā)展的歷史脈絡。    本書可作為高等院?？萍际穼I(yè)、科學哲學專業(yè)或其他相關專業(yè)的研究生教材使用，也可作為大學生科技人文素質(zhì)選修課的教材使用，同時也可供從事科學史、物理學和科學哲學等方面工作的人員參考。

書籍目錄

總序前言上篇 中國物理學史  第一章 中國古人對力學現(xiàn)象的認識    第一節(jié) 對于時間和空間的認識    第二節(jié) 簡單機械    第三節(jié) 力與勢    第四節(jié) 對機械運動的認識    第五節(jié) 對于流體的認識  第二章 中國古人對熱現(xiàn)象的認識    第一節(jié) 古代的生火方法及對生火原因的解釋    第二節(jié) 關于火的分類及對熱性質(zhì)的認識    第三節(jié) 沸水造冰實驗和雞蛋殼飛行實驗    第四節(jié) 溫度和濕度的測量    第五節(jié) 火藥和火箭的發(fā)明  第三章 中國古人對聲學現(xiàn)象的認識    第一節(jié) 對于聲音的認識    第二節(jié) 樂器發(fā)音    第三節(jié) 聲音共振現(xiàn)象    第四節(jié) 音律知識  第四章 中國古人對光學現(xiàn)象的認識    第一節(jié) 《墨經(jīng)》光學知識    第二節(jié) 對焦距的認識和鏡面拋光技術    第三節(jié) 鏡面成像    第四節(jié) 對色散現(xiàn)象的認識    第五節(jié) 趙友欽的光學實驗  第五章 中國古人對電磁現(xiàn)象的認識    第一節(jié) 對電和磁的初步認識    第二節(jié) 指南針的發(fā)明    第三節(jié) 地磁偏角的發(fā)現(xiàn)和測量  第六章 明清時期西方物理學知識向中國的傳播    第一節(jié) 明末清初西方傳人的物理學知識    第二節(jié) 晚清時期西方物理學知識的傳人    第三節(jié) 影響物理學知識傳人的因素  第七章 20世紀上半葉物理學在中國的建立    第一節(jié) 出國留學與物理學人才培養(yǎng)    第二節(jié) 開展大學物理學教育    第三節(jié) 建立物理學研究機構    第四節(jié) 成立物理學會和創(chuàng)辦物理學雜志  第八章 激光物理學在中國的建立和發(fā)展    第一節(jié) 20世紀60年代前期中國激光物理學的建立    第二節(jié) “文革”期間激光物理學的緩慢發(fā)展    第三節(jié) 20世紀70年代末和80年代初期激光物理學的穩(wěn)步發(fā)展    第四節(jié) 20世紀末激光物理學的快速發(fā)展  第九章 原子核物理學在中國的建立和發(fā)展    第一節(jié) 20世紀上半葉的核物理發(fā)展情況    第二節(jié) 新中國核物理研究機構建設    第三節(jié) 核物理教育和人才培養(yǎng)    第四節(jié) 反應堆技術研究    第五節(jié) 核武器研制    第六節(jié) 核物理基礎研究  第十章 粒子物理學在中國的建立和發(fā)展    第一節(jié) 研究機構和隊伍建設    第二節(jié) 高等教育與人才培養(yǎng)    第三節(jié) “層子模型”的建立    第四節(jié) 宇宙線實驗基地建設與研究工作    第五節(jié) 高能加速器建設下篇 西方物理學史  第十一章 古希臘人對物理現(xiàn)象的認識    第一節(jié) 古希臘人對時間和空間的認識    第二節(jié) 亞里士多德對運動現(xiàn)象的認識    第三節(jié) 阿基米德的力學證明  第十二章 中世紀歐洲人對物理現(xiàn)象的認識    第一節(jié) 一些學者對運動學的研究    第二節(jié) 達·芬奇的物理認識  第十三章 牛頓力學體系的建立    第一節(jié) 伽利略的運動學研究    第二節(jié) 萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)    第三節(jié) 牛頓的力學研究和綜合  第十四章 熱力學的建立    第一節(jié) 對于熱現(xiàn)象的認識    第二節(jié) 能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的建立    第三節(jié) 熱力學第二定律的建立  第十五章 經(jīng)典電磁理論的建立    第一節(jié) 庫侖定律的發(fā)現(xiàn)    第二節(jié) 電流現(xiàn)象研究    第三節(jié) 法拉第的電磁學實驗研究    第四節(jié) 麥克斯韋電磁場理論的建立  第十六章 經(jīng)典光學的建立    第一節(jié) 反射定律和折射定律的建立    第二節(jié) 色散現(xiàn)象研究    第三節(jié) 對于光本性的認識    第四節(jié) 光譜研究  第十七章 相對論的建立    第一節(jié) 狹義相對論的建立    第二節(jié) 廣義相對論的建立  第十八章 相對論宇宙學和愛因斯坦的科學思想    第一節(jié) 相對論宇宙學的建立    第二節(jié) 愛因斯坦的科學思想  第十九章 量子力學建立之前的基礎研究工作    第一節(jié) 普朗克的能量子假說    第二節(jié) 愛因斯坦的光量子理論    第三節(jié) 玻爾的原子理論    第四節(jié) 德布羅意物質(zhì)波理論的提出  第二十章 量子力學的建立    第一節(jié) 矩陣力學的創(chuàng)立    第二節(jié) 波動力學的創(chuàng)立    第三節(jié) 測不準原理和互補原理的提出    第四節(jié) 哥本哈根學派的量子力學思想

章節(jié)摘錄

在科學認識過程中，一些經(jīng)驗知識只有經(jīng)過邏輯證明之后才能成為普遍原理。古希臘人發(fā)明的形式邏輯方法為科學理論的證明提供了必要的工具。形式邏輯理論起源于古希臘早期，經(jīng)過一些學者的不斷發(fā)展，最終由亞里士多德建立了比較完整的理論體系。據(jù)說公元前6世紀的泰勒斯最早把埃及人測量土地的經(jīng)驗方法提升為建立在一般原理之上的演繹幾何學。畢達哥拉斯學派的數(shù)論和幾何學理論含有演繹推理和證明思想；恩培多克勒初步研究了修辭學；蘇格拉底在與別人對話中運用了多種邏輯思維形式和方法。蘇格拉底認為，定義是尋求知識和真理的一種必不可少的工具，定義具有判別功能、揭示因果性功能、認識功能；邏輯論證是從已知為真的判斷，根據(jù)正確的邏輯推理，證明其他判斷為真或為假。蘇格拉底使用了歸納論證方法，也使用了初步的演繹論證方法。柏拉圖學派把數(shù)學奠基于邏輯之上，堅持使用準確的定義、清楚的假設和嚴格的證明，提出了系統(tǒng)的推理規(guī)則。柏拉圖在《國家篇》中寫道：“研究幾何學、數(shù)學以及這類學問的人，首先要假設有偶數(shù)與奇數(shù)，有各種圖形，有三角形以及其他與各個知識部門相關的東西。他們把這些東西當作已知的，當作絕對正確的假設，不覺得（有必要）為他們自己或別人來對這些東西加以說明，而是把這些東西看作不證自明的、人人都明白的。從這些假設出發(fā)，他們通過一系列的邏輯推理，最后達到所要求的結論?！雹龠@正是公理化方法的特征。亞里士多德撰寫過許多邏輯學著作，如《范疇篇》、《解釋篇》、《前分析篇》、《后分析篇》、《論題篇》、《辯謬篇》等，研究內(nèi)容包括定義、命題、歸納、演繹、論證、修辭學等?！肚胺治銎方⒘搜堇[推理三段論學說，用符號表示普遍有效的推理形式，奠定了形式邏輯的基礎?！逗蠓治銎氛撌隽酥R的證明理論，探討了演繹推理的作用，指出只有通過歸納才能認識普遍結論，才能把握演繹推理的前提，提出了構建知識體系的科學方法?！墩擃}篇》討論了辯論中如何選擇論題，如何進行反駁等。

編輯推薦

《物理學史二十講》：“十一五”國家重點圖書中國科學技術大學精品教材。

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