目录
编者的话
第一章 现代物理学的两大支柱
1.1相对论和量子力学的产生背景
1 经典物理学及其不足
2 两朵乌云
3 经典物理学的适用范围
1.2光速不变和相对论
1 为什么要研究相对论
2 电磁学向伽利略一牛顿相对论提出挑战
3 光速不变――一个需要思考才能理解的事实
4 洛伦兹变换
5 四维时空与四维力学量
6 电磁学中的四维物理量
7 绝对时空观和相对时空观
1.3波粒二象性和量子力学
1 波粒二象性――一个精确的实验事实
2 什么是物质波
3 薛定谔方程――量子力学的基本运动方程
4 怎样表示力学量
5 量子力学的基本方法
6 相对论量子力学
1.4量子场――物质存在的基本形式
1 什么是量子场
2 量子电动力学
3 无穷大困难及其解决办法
4 什么是真空
第二章 基本粒子和基本相互作用
2.1向深度微观领域进军
1 分子、原子、原子核
2 核内微观世界的粒子家属
3.怎样进行高能粒子物理实验研究
2.2基本粒子的性质和基本相互作用
1 基本粒子发现简史
2 粒子的基本性质
3 四种基本相互作用
4 粒子的分类
2.3强子结构和夸克
1 奇异粒子的发现
2 质子的电荷分布
3 第三批大量强子的发现
4 强子“周期表”
5 夸克模型
2.4对称性与守恒定律，对称性破缺
1 对称性、守恒定律与守恒量
2 反演对称性和宇称
3 弱作用中宇称不守恒
4 弱作用中的CPT问题
2.5量子色动力学
1 新的量子数――“色”和“味”
2 量子色动力学
3 强相互作用的特点
4 探测夸克和胶子
5 第四批粒子的发现
6 夸克和轻子――构成物质的基础粒子
2.6规范对称性和规范场
1 规范对称性
2 强作用的规范场理论
3 弱电统一模型
4 基础粒子
5 寻找更大的统一理论
第三章 固体物理学
3.1固体物理学研究的内容和意义
1 概论
2 早期的固体研究
3 固体物理学的孕育过程
4 固体物理学的新发展
3.2 晶体结构与晶格动力学
1 晶体结构
2 倒格子和布里渊区
3 原子结合力
4 晶格动力学
5 晶格缺陷及其影响
3.3固体电子的能带和能级
1 单电子近似
2 能带和能带计算
3 载流子和导电机制
4 杂质能级和非本征导电
5 迁移率
6 能带理论的成功和局限性
3.4 表面、界面与人造低维结构
1 表面态和表面势
2 pn结及相关器件
3 肖特基结、MIS结、MOS结及相关器件
4 异质结及相关器件
5 超晶格、量子阱及其他低维结构
6 分子束外延技术与能带工程
3.5固体电子学和光电子技术
1 晶体管发明的启示
2 固体电子学和微电子学
3 固体激光器
4 固体光电子技术
3.6介观物理学与纳米技术
1 介观物理学的形成
2 介观物理学的要点
3 发展中的纳米器件
4 原子尺度的显微观察原理和方法
5 单原子操纵技术
6 新时代的曙光
第四章 现代宇宙学
4.1宇宙，时空与引力
1 引言
2 宇宙概观
3 牛顿无限宇宙的矛盾
4 爱因斯坦的有限无边宇宙
5 广义相对论
4.2标准宇宙模型
1 宇宙学原理
2 宇宙在膨胀
3 大爆炸宇宙学
4 “3K宇宙背景辐射”的发现及意义
4.3宇宙结构的形成
1 星系分布的大尺度结构
2 星系形成的理论模型
3 金斯长度与金斯质量的简单推导
4 恒星的诞生
5 恒星的演化
6 恒星的终结
4.4宇宙的起源与终结
1 普朗克时代
2 从无到有的创生说
3 宇宙的终结
4 宇宙结构与粒子物理学
5 宇宙的人择原理
第五章 非平衡态热力学和非线性动力学
5.1不可逆性和耗散结构
1 从平衡到非平衡
2 线性非平衡态热力学
3 非线性非平衡区的自组织结构
4 时间箭头
5.2非线性动力学和混沌现象
1 从线性到非线性
2 蝴蝶效应和奇怪吸引子
3 不简单的单摆运动
4 虫口模型和一维映射
5 通向混沌之路
6 混沌的控制和应用
5.3分形和分维
1 分形――大自然的几何学
2 分形维数
3 自然界的分形
4 分形的应用
5.4 孤立子
1 孤立波的发现
2 孤立子的物理特征
3 孤立子的数学基础
4 孤立子的应用
第六章 物理学在生命科学发展中的作用
6.1物理学与生命科学
1 什么是生命现象
2 生命科学与物理学
3 生命物质与非生命物质
4 耗散结构与生物进化
6.2生物大分子的结构与功能
1 生物大分子的结构
2 测定生物大分子结构的物理方法一览
3 空间结构与功能关系
4 分子间的相互作用
6.3细胞的结构与功能
1 细胞的结构
2 细胞膜
3.细胞核
6.4生命与信息
1 信息流、物质流和能量流
2 信息和调控
3 生命系统的活力
附录 谈谈诺贝尔物理学奖
· · · · · · (收起)