物理学史与物理学思想方法论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:吴宗汉等

出品人:

页数:314

译者:

出版时间:2007-10

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787302159087

丛书系列:

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• 物理
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好的，这是一份关于一本不同书籍的详细简介，力求内容充实，避免使用人工智能生成的痕迹。 --- 《宇宙的律动：从亚里士多德到量子纠缠的经典力学探索》 书籍简介 一、引言：重塑我们对运动的理解 《宇宙的律动：从亚里士多德到量子纠缠的经典力学探索》并非一部涵盖物理学所有领域的百科全书，而是将视角精准聚焦于经典力学这一物理学基石的演进及其深远影响。本书旨在梳理自古希腊哲学思辨发端，至牛顿力学体系构建，再至拉格朗日、哈密顿力学形式化的完整历程。我们试图揭示，在那些看似枯燥的定律背后，隐藏着人类认知宇宙结构方式的根本性转变。本书的叙事线索将围绕“运动”这一核心概念展开，探讨哲学家、数学家和实验物理学家如何一步步将对自然现象的模糊直觉，提炼为普适且可量化的数学框架。 二、第一部分：前牛顿时代的思辨与挣扎 在科学革命的黎明之前，对运动的理解是与哲学、形而上学紧密交织的。本部分将详细考察亚里士多德的“自然倾向”理论，它统治了西方世界近两千年。我们将分析其对“重”与“轻”的区分，以及这种地心说的世界观如何限制了对抛体运动和天体运行的深入探究。 随后，本书将转入中世纪晚期学者，如牛津学派（牛津计算者）和布里丹（Jean Buridan）对“冲量”概念的早期探索。重点将放在对惯性思想的萌芽进行梳理，特别是伽利略在帕多瓦时期进行的不懈实验——落体定律的精确测量、斜面实验的精妙设计——如何系统性地瓦解了亚里士多德的物理图景。我们不仅描述实验结果，更深入剖析伽利略在实验设计中所体现的数学化、理想化方法论，这被认为是现代物理学的开端。 三、第二部分：牛顿的综合与力学的黄金时代 第三部分的核心是对艾萨克·牛顿的《自然哲学的数学原理》的深度解读。本书将不再仅仅罗列三定律，而是着重分析牛顿是如何通过“定义”和“公理”（公设）构建起一个完整的、演绎性的力学体系的。我们将细致考察“绝对空间”和“绝对时间”的引入，分析它们在当时哲学界引起的巨大争议，以及它们如何为后续的精确计算提供了不可或缺的参照系。 重点内容包括：万有引力定律的革命性意义——它首次将地面上的物体运动与天体运行统一在一个单一的数学框架之下。本书将通过案例分析，展示开普勒定律如何被自然地、必然地从牛顿的引力定律和第二定律中推导出来，从而完成了一次科学史上最伟大的综合。此外，还将探讨牛顿在微积分发展中对力学问题求解所起到的关键作用。 四、第三部分：从欧拉到哈密顿：形式化的深化与推广 进入18世纪，物理学家们发现，牛顿的向量形式虽然直观，但在处理复杂系统（如多体问题或约束系统）时显得笨拙。本书的第三部分将聚焦于经典力学向更抽象、更优雅的数学表述的转变。 我们将深入探讨欧拉-拉格朗日方程的推导，强调虚功原理和最小作用量原理在构建动力学方程中的核心地位。拉格朗日力学将运动描述从力和加速度的直接关系，提升到了能量和广义坐标的层面，极大地简化了问题求解过程。 随后，本书将详尽阐述哈密顿力学的诞生。哈密顿对相空间的引入，以及由此产生的哈密顿方程，标志着经典力学达到了其数学形式上的巅峰。我们将解释相空间的概念如何为后续的统计力学和非线性动力学奠定了基础。本书将特别关注泊松括号在连接哈密顿力学与量子力学（通过对易关系）中的桥梁作用，尽管本书聚焦于经典范畴，但这种结构上的预示是不可忽视的。 五、第四部分：应用与挑战：经典力学的边界 最后一部分将转向经典力学的实际应用及其在19世纪末遇到的关键性挑战，这些挑战最终促成了物理学的范式转移。 内容包括： 1. 刚体动力学与陀螺运动： 分析如何利用欧拉角和陀螺仪的复杂运动，展示经典理论在工程和宇航领域的实际威力。 2. 波动与连续介质： 探讨欧拉流体力学方程和纳维-斯托克斯方程（N-S）的经典形式，展示力学原理如何扩展到流体和弹性介质。 3. 经典理论的“危机”： 虽然本书不深入量子力学或相对论，但必须指出经典理论的局限性。我们将简要回顾黑体辐射的“紫外灾难”以及迈克耳孙-莫雷实验对绝对时空观的冲击，这些是促使物理学家寻找新理论的直接驱动力。 结语：经典遗产的永恒价值 本书最终强调，尽管新的物理学理论已经取代了牛顿的绝对时空观，但经典力学作为一种描述宏观、低速世界的高效且极其精确的工具，其地位无可替代。理解经典力学的构建过程，不仅是对历史的追溯，更是对物理学研究方法的深刻领悟。本书旨在向读者展示，科学知识是如何通过批判、综合与数学的精炼，从混沌的观察中提炼出宇宙的内在秩序的。 --- 目标读者： 物理学、工程学、科学史专业本科生及研究生，以及对物理学思想演变有浓厚兴趣的科学爱好者。本书要求读者具备微积分和基础线性代数知识。

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阅读过程中，我最大的感受是作者对物理学发展脉络的梳理非常清晰，逻辑性极强。他没有仅仅停留在介绍那些著名的实验和定律上，而是深入挖掘了驱动这些理论诞生的思想背景和社会环境。比如，书中对牛顿力学体系构建时所处的时代思潮的分析，就让我对“经典物理”有了更深一层的理解，不再是死记硬背公式，而是体会到了其思想的革命性。

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作为一个非科班出身的爱好者，我最欣赏这本书的地方在于它对“方法论”的探讨。很多科普读物只关注“是什么”，而这本书着重阐述了“怎么想”。作者通过对比不同时代物理学家解决问题的方式，揭示了科学探究的本质，比如归纳法与演绎法的交替使用，以及范式转换带来的思维枷锁与突破。这对我日常工作中的问题解决思路也有很大的启发。

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这本书的封面设计得很有格调，那种深邃的蓝色调配上一些古老的符号，一下子就把人带入了一种探索未知的氛围。拿到手里感觉沉甸甸的，很有分量，这让我对里面的内容充满了期待。我本来以为这会是一本枯燥的学术专著，但翻开扉页后发现，作者的文笔非常流畅，叙事感很强，读起来不像是在看教科书，更像是在听一位饱学之士娓娓道来那些科学巨匠们的故事。

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这本书的插图和图表设计得非常用心，很多都是首次见到的珍贵手稿或早期仪器图样，极大地丰富了阅读体验。每次读到一个关键的转折点，比如量子力学的出现，作者都会用极其生动的语言来描述当时科学界内部的争论和思想的碰撞，那种紧张感和兴奋感仿佛穿透纸页直达读者心间。这使得原本晦涩的物理学发展史变得触手可及，充满了戏剧张力。

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全书的阅读体验是渐入佳境的，初读时可能被宏大的叙事所吸引，深入后则会陷于对细节的考究。特别是后半部分关于相对论和量子理论的哲学反思，作者的提问非常深刻，引导读者去思考科学的边界在哪里，以及我们对“实在”的理解是如何被物理学一次次重塑的。读完之后，我感觉自己的知识结构得到了极大的拓展，对科学精神有了更崇高的敬意。

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