正版 从零开始读懂物理学 汪振东 北京大学出版社 9787301333686

1章　经典力学 1.1　地心说 / 001 古希腊与亚里士多德 / 005 1.2　日心说 / 010 第谷与开普勒 / 020 1.3　从实验开始 / 023 相对运动 / 027 1.4　力学定律 / 035 微积分 / 039 1.5　万有引力 / 051 近代哲学之父——笛卡尔 / 052 站在巨人肩膀上 / 059 第2章　电磁学 2.1　从静电到电流 / 065 2.2　电生磁 / 073 奥斯特与安徒生 / 076 电学中的铁三角 / 078 2.3　磁生电 / 082 道德楷模法拉第 / 089 2.4　电磁波 / 093 什么是物理？ / 096 什么是波？ / 101 电磁学的大厦 / 107 第3章　热力学与统计力学 3.1　从火说起 / 109 化学家拉瓦锡 / 113 3.2　热的本质 / 117 从永动机到能量守恒 / 121 3.3　热力学 / 124 3.4　统计力学 / 132 第4章　光学 4.1　光的本质 / 138 光的三种传播方式 / 139 4.2　光谱 / 148 4.3　光速 / 154 第5章　相对论 5.1　两朵乌云 / 159 5.2　狭义相对论 / 165 时空 / 167 什么是质量？ / 172 5.3　浅谈狭义相对论 / 175 5.4　广义相对论 / 179 黎曼几何 / 182 第6章　量子物理 6.1　微观世界 / 192 X射线 / 199 6.2　量子之门 / 200 火与颜色 / 201 什么是量子？ / 205 光电效应 / 207 6.3　电子轨道 / 209 α、β、γ射线 / 210 6.4　迷雾重重 / 216 常用的物理知识 / 217 泡利不相容原理 / 221 施特恩与盖拉赫 / 225 6.5　矩阵力学 / 228 沉默的狄拉克 / 231 6.6　电子是波 / 234 爱因与诺贝尔奖 / 234 晶体 / 240 6.7　薛定谔方程 / 243 概率波 / 247 互补原理 / 252 6.8　索尔维会议 / 253 “二战”中的科学家 / 259 6.9　薛定谔的猫 / 265 小爱和小玻 / 269 6.10　平行宇宙 / 272 6.11　粒子、场与弦 / 276 同位素、核裂变和核聚变 / 278 反物质 / 283 第7章　宇宙学 7.1　宇宙在膨胀 / 289 测量天体到地球的距离 / 290 7.2　宇宙大爆炸 / 297 什么是噪声？ / 301 宇宙简史 / 302 7.3　恒星演化 / 304 钱德拉塞卡极限 / 307 揪心的诺贝尔奖 / 309 励志人生 / 311 7.4　未解之谜 / 312 参考文献 / 317

汪振东 ---------------------------- 汪振东，毕业于中国科学院大学研究生院，后在中国科学院国家授时中心工作，参与研究原子钟、时间比对及北斗等诸多项目，对基础物理有很深的理解。著有物理科普书籍《在悖论中前行：物理学史话》。

记得刚学物理的时候，让笔者感到好奇的是电。电是什么？灯泡为什么能发光？如果把灯泡放到月球上，在地球上按下开关，灯是瞬间亮还是过一会才亮呢？老师们说:“电是电子的流动，所以电有速度，而且肯定不了光速，因为任何速度都不能大于光速——这是爱因说的。”于是笔者对光又产生了很多疑问：光是什么？为什么它是快的？光和空气一样有重量（质量）吗？在一次“卧谈会”上，笔者宣布了新的“研究成果”：光没有质量，否则人会感觉黑夜比白天轻松很多。很快，这一理论遭到其他同学的驳斥：“那是因为除反射的光外，其他的光都被你吸收了，但你的身体不会吸收空气……” 在今天看来，这些问题似乎太幼稚可笑。但翻翻物理学史，的理论不正是从这些“幼稚可笑”的问题当中诞生的吗？比如古希腊人否定地动说，可能仅仅是因为地球转动没有形成东风；暗能量假说之所以存在，也可能仅仅是因为没有办法解释宇宙正在加速膨胀。这些案例不胜枚举。因此，笔者认为在学习物理时，任何幼稚可笑的问题都不是多余的。 在笔者的教学过程中，学会提出各种奇怪的问题。笔者发现将它们解释清楚是徒劳的，因为往上追溯，一个问题终会带出无穷无尽的问题。尽管笔者不能解释清楚，但记录下是件好事，于是将点串成线，形成了本书。 本共分7章。 第1章为经典力学。一开始，人们以为地球是宇宙的中心，但是行星们似乎并不“听话”，于是哥白尼用太阳取代地球的位置，提出日心说。日心说意味着地球无时无刻不在运动，既然运动会产生强大的东风。为了解释这一问题，伽利略提出相对运动和惯定律。在此之上，牛顿力学体系渐渐成型。 第2章为电磁学。牛顿的光芒照耀着宇宙的各个角落，以于牛顿之后的科学家是希望电磁力与万有引力相契合——符合平方反比和超距作用。初的几十年确实如此，但当问题逐渐变得扑朔迷离时，的法拉第提出了“场”的概念。麦克斯韦从场出发，断言电磁波的存在并预言光是电磁波。当赫兹证实这一切之后，场理论取代了超距作用。 第3章为热力学与统计力学。燃烧与热是生活中两种常见的现象，它们的本质是什么？在1纪中叶之前，人们一直认为它们都是某种元素——燃素和热素。这种元素运动便产生了热效应。但当热素无法解释众多现象时，科学家们终于认识到热是一种能量（热力学），这种能量来自分子运动（统计力学）。 第4章为光学。一开始，人们从光的三种传播方式得出光是一种微粒，然而第四种传播方式（衍射）让科学家们对光的本质产生了激烈的争论——波粒战争。光是什么？光有速度吗？每当人们以为快要揭后的神秘面纱时，发现又进入了一个未知领域：光速不变诞生了相对论；光电效应是量子物理的基础；光的红移让人们发现宇宙正在膨胀…… 第5章为相对论。自1纪的波动说打败了微粒说。波传输需要介质，人们搬出了以太。但当科学家们辛辛苦苦寻找以太时，发现根本无法找到。这时初出茅庐的爱因站了出来，建立了相对论，也解决了物理学当时的窘境。 第6章为量子物理。组成物质的微粒是原子，原子的本意是“不可分割”，但终还是被汤姆孙打开了。当科学家们“进入”原子内部参观时，发现经典的物理理论在这里并不适合，于是哥本哈根派的勇士们“另立山头”，却一不小心捅了哲学的屁股，一场荡气回肠的辩论开始了…… 第7章为宇宙学。宇宙大爆炸是物理学中脍炙人口的话题之一。宇宙真的起源于大爆炸吗？原始原子有存在的可能吗？黑洞又是怎么诞生的？暗物质与暗能量是怎么来的？这些都是该章的话题。 除物理内容外，本书还尝试探讨物理与数学、哲学之间的关系，大致有以下三个方面：一是从微积分角度探讨万物是连续的还是离散的，二是探讨测量对于物理的重要，三是简述量子力学带来的哲学悖论。 有几点需要说明：一是本书的图片仅是示意图，并非实物图和实验结果图；二是录了一些人物故事，这些故事只为展示人物格与历史背景，并不能作为正史考究；三是对于一本科普书而言，举例的生动与是难以两全的。本书从，举了不少事例，只为抛砖引玉。 在写作的过程中，笔者遇到不少困难。首先，物理与数学、哲学之间的细节问题一度困扰着笔者，好在笔者的同事——饶冬飞教授给予了笔者无私的帮助，与他讨论才让笔者茅塞顿开。其次，由于笔者不善绘画，绘图问题一度影响这本书的写作进度，好在未铭图书给予了笔者大的帮助。在此，对帮助过笔者的老师、同事和朋友致以深深的谢意。 由于笔者水平有限，书中难免出现纰漏，恳请读者朋友批评指正。

1.从“零”开始，站在“问题”角度，循序渐进地讲述了整个物理学理论的演变过程。 2.内容，涵盖经典力学、电磁学、热力学与统计力学、光学、相对论、量子物理和宇宙学。 3.思路清晰、行文流畅，措辞严谨又不乏幽默，插图简约又不乏，内容简练又不乏深意。 4.以开放式思维探讨物理与数学、哲学之间的关系，旨在与读者共同建立理思维。