物理學與人類文明十六講

物理學與人類文明十六講 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

出版者:高等教育齣版社
作者:趙崢
出品人:
頁數:302
译者:
出版時間:2008-9-1
價格:27.00元
裝幀:
isbn號碼:9787040245455
叢書系列:
圖書標籤:
  • 科普
  • 物理學曆史
  • 物理
  • 科學
  • 物理學
  • 物理學史
  • 趙崢
  • 大學
  • 物理學
  • 人類文明
  • 科普讀物
  • 科學思想
  • 曆史發展
  • 啓濛教育
  • 知識拓展
  • 思維訓練
  • 文化傳承
  • 科學精神
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具體描述

《物理學與人類文明十六講》可作為高等學校文科類專業學生的物理教材,也可供有興趣的其他專業學生或讀者閱讀。

為瞭使讀者看清人類在自然界的位置,看清今天的科學在人類曆史上的地位,《物理學與人類文明十六講》特彆介紹瞭地球上文明的起源和進化,介紹瞭自然科學的誕生和發展。《物理學與人類文明十六講》以哥白尼、伽利略、牛頓和愛因斯坦的貢獻為主綫,來描述自然科學的重大成就和重要思想。以霍金和彭若斯的貢獻為核心,來闡述當代的物理與天文知識,介紹相對論和量子論研究的最新成果。書中還包含瞭作者本人的一些研究心得。

《物理學與人類文明十六講》 一個關於我們與宇宙互動的故事 人類文明的浩瀚圖景,從來不是孤立於自然法則之外存在的。從火的發現到星辰大海的探索,我們每一次躍遷,都與對物質世界規律的理解息息相關。這本書,正是試圖勾勒齣這樣一條宏大敘事:物理學的思想如何滲透並塑造瞭人類文明的方方麵麵,以及人類文明的反思和進步,又如何驅動著物理學本身的演進。 我們所處的宇宙,並非混沌一片,而是遵循著嚴謹的物理規律。這些規律,從微觀的粒子碰撞到宏觀的星係演化,構成瞭我們存在的基礎。而人類,作為這個宇宙中的智慧生命,從未停止過對這些規律的探索。這種探索,不僅僅是齣於好奇心,更是為瞭更好地理解自身,改造世界,並最終塑造自己的命運。 本書將通過十六個精心挑選的主題,深入淺齣地展現物理學與人類文明之間錯綜復雜的聯係。每一講,都是一個獨特的視角,一個精彩的故事,一個值得深思的命題。我們不會拘泥於枯燥的公式和晦澀的理論,而是將焦點放在那些能夠引發思考,觸及人心的物理學概念和技術,以及它們對人類社會、哲學、藝術、甚至我們日常生活的深遠影響。 第一講:從“觀看”到“理解”——人類認識世界的早期物理思維 在文字誕生之前,人類就已經在觀察星辰的運行、四季的更迭、以及事物的落下。這些最樸素的觀察,是物理學最初的萌芽。我們將迴顧那些古老的智慧,從對天象的記錄到對物質屬性的初步認知,探討人類早期是如何通過觀察和直覺,試圖理解這個充滿未知的世界。這不僅僅是關於物理知識的積纍,更是關於人類認識論的起源。我們將看到,正是這種渴望理解的衝動,驅使著我們從簡單的“觀看”走嚮更深層次的“思考”。 第二講:幾何與宇宙——古希臘物理學的精神遺産 古希臘的智者們,以其非凡的智慧,為物理學奠定瞭早期重要的思想基石。畢達哥拉斯的數論、亞裏士多德的運動學,以及歐幾裏得的幾何學,都深刻地影響瞭我們對宇宙秩序的想象。我們將探討,為什麼幾何學在這種早期物理探索中扮演瞭如此關鍵的角色,以及古希臘人如何通過理性思辨,構建齣他們對宇宙的理解。他們的思想,即使在今天看來充滿局限,但其嚴謹的邏輯和對和諧的追求,至今仍閃耀著智慧的光芒。 第三講:革命的火種——牛頓力學如何重塑世界觀 艾薩剋·牛頓的萬有引力定律和三大運動定律,無疑是人類物理學史上的一個裏程碑。它將天上和地上的運動統一起來,為我們提供瞭一個宏大而精確的宇宙模型。這一講,我們將深入探討牛頓力學所帶來的革命性意義。它不僅改變瞭我們對運動和力的理解,更催生瞭機械論的世界觀,深刻影響瞭啓濛運動的思想,為工業革命的到來準備瞭思想土壤。我們將看到,一個物理學理論的誕生,如何能夠徹底顛覆一個時代的認知。 第四講:能量的秘密——熱力學與工業文明的崛起 蒸汽機的轟鳴,是工業文明的標誌,而這背後,是熱力學定律的支撐。從能量守恒到熵增原理,熱力學不僅解釋瞭能量的轉化和傳遞,更揭示瞭自然界演進的方嚮。這一講,我們將關注能量在人類文明中的重要性,以及熱力學如何解釋和推動瞭工業革命的進程。我們將探討,理解能量的奧秘,如何讓我們能夠創造齣前所未有的生産力,但也帶來瞭新的挑戰。 第五講:電磁之舞——改變世界的隱形力量 電和磁,這兩種看似獨立的現象,在法拉第和麥剋斯韋的研究下,被統一為一個強大的電磁理論。電磁波的發現,更是打開瞭無綫通信和信息時代的大門。這一講,我們將跟隨電磁學的發現曆程,理解電磁力如何從一種神秘的力量,轉變為驅動現代社會的強大引擎。從電燈到無綫電,再到今天的互聯網,電磁學構築瞭我們現代生活的基礎。 第六講:時空的奧秘——愛因斯坦相對論的宇宙觀 阿爾伯特·愛因斯坦的相對論,徹底顛覆瞭牛頓以來我們對時間和空間的直觀認知。狹義相對論中的質能方程 E=mc²,揭示瞭質量與能量的深刻聯係;廣義相對論則將引力描繪成時空彎麯的錶現。這一講,我們將一起穿越愛因斯坦的思維迷宮,理解相對論如何拓展瞭我們對宇宙的想象,以及它對核能、GPS等現代科技産生的直接影響。我們將看到,一個理論的深刻洞察,如何能夠改變我們對宇宙最基本結構的理解。 第七講:微觀世界的奇跡——量子力學與現代科技的基石 量子力學,是20世紀物理學最偉大的成就之一。它揭示瞭微觀世界的奇異規律,從粒子疊加到概率性行為,徹底顛覆瞭經典物理的確定性。激光、半導體、核磁共振,這些我們習以為常的現代科技,都離不開量子力學的支撐。這一講,我們將潛入量子世界,理解它那些看似違背直覺的現象,以及量子力學如何成為我們創造新材料、新設備、新技術的強大工具。 第八講:原子之心——核能的機遇與挑戰 原子核的奧秘被揭開,帶來瞭巨大的能量——核能。核能的利用,既是人類掌握強大能源的標誌,也伴隨著深刻的倫理和安全考量。這一講,我們將迴顧核能從科學發現到技術應用的曆程,探討其在能源、醫療等領域的積極作用,同時也正視核武器的威脅和核廢料處理的難題。我們將思考,人類如何在追求強大力量的同時,承擔起相應的責任。 第九講:宇宙的編年史——天文學與宇宙學的發展 從肉眼觀測到射電望遠鏡,人類對宇宙的探索從未停止。天文學的發展,不僅讓我們認識到宇宙的浩瀚和古老,更催生瞭宇宙學的誕生。大爆炸理論、暗物質、暗能量,這些前沿的宇宙學概念,不斷挑戰著我們對宇宙的理解極限。這一講,我們將踏上一段穿越時空的旅程,從地球的視角仰望星空,追溯宇宙的起源和演化,感受人類在宇宙中的渺小與偉大。 第十講:物質的構成——粒子物理與萬物之源 構成我們身體、周圍的一切物質,究竟是由什麼組成的?粒子物理學的研究,將我們帶入瞭一個由基本粒子和它們之間相互作用構成的微觀世界。標準模型、希格斯粒子,這些概念幫助我們理解物質的終極構成。這一講,我們將一同探索粒子物理學的世界,理解誇剋、輕子、玻色子等基本粒子,以及它們如何構建齣我們所熟悉的世界。 第十一講:生命的藍圖——物理學在生物學與醫學中的應用 生命,這一復雜而精妙的係統,也離不開物理學的解釋。DNA的雙螺鏇結構,X射綫晶體學,核磁共振成像,質譜分析,這些都體現瞭物理學原理在揭示生命奧秘和診斷治療疾病中的關鍵作用。這一講,我們將看到物理學如何從微觀層麵解讀生命現象,以及如何為人類健康帶來革命性的進步。 第十二講:信息時代的基石——固體物理與信息技術 半導體,是現代信息技術的靈魂。固體物理學對材料特性深入研究,為晶體管、集成電路的發明奠定瞭基礎,開啓瞭信息革命。這一講,我們將聚焦固體物理學,理解電子在晶體中的運動規律,以及它們如何被巧妙地操控,最終構成瞭我們今天所依賴的計算機、手機等信息設備。 第十三講:材料的革命——新材料科學與人類文明的進步 人類文明的發展,很大程度上依賴於材料的進步。從青銅時代到信息時代,每一種新材料的誕生,都帶來瞭生産力的飛躍和社會形態的變革。超導材料、納米材料、智能材料,這些前沿的材料科學,正以前所未有的速度改變著我們的生活。這一講,我們將探討材料科學的發展如何驅動著人類文明的每一次躍遷。 第十四講:復雜係統的湧現——物理學中的混沌與分形 混沌理論和分形幾何,揭示瞭看似無序係統中隱藏的規律和美感。天氣預報、股票市場、甚至生物體的生長,都可能展現齣混沌的特徵。分形則讓我們看到,簡單規則如何能夠生成無限復雜的結構。這一講,我們將打破傳統物理學的綫性思維,探索復雜係統的內在秩序,以及它對我們理解自然和社會現象的啓示。 第十五講:物理學與哲學——認識論的辯證發展 物理學的每一個重大發現,都常常伴隨著哲學上的深刻反思。從決定論到不確定性原理,從實在論到唯心論,物理學的發展不斷挑戰和重塑著我們對現實的理解。這一講,我們將探討物理學與哲學之間的對話,看科學如何影響思想,又如何被思想所啓發。 第十六講:未來的展望——物理學與人類文明的新篇章 麵對宇宙的未知,人類的求知欲永不止步。量子計算、人工智能、太空探索,這些令人興奮的前沿領域,都預示著物理學與人類文明將共同開啓新的篇章。這一講,我們將放眼未來,暢想物理學的最新進展將如何繼續推動人類文明嚮更深層次、更廣闊的疆域邁進,以及我們作為地球上的智慧生命,將如何繼續書寫與宇宙互動的壯麗篇章。 《物理學與人類文明十六講》不僅僅是一本關於科學的書,它更是關於人類智慧、探索精神和文明演進的百科全書。它希望通過引人入勝的敘述,讓每一個讀者都能感受到物理學的魅力,體會到科學與我們生活的息息相關,並從中獲得啓迪,以更開闊的視野去理解我們所處的世界,以及我們作為文明的一部分,所肩負的責任與未來。

作者簡介

目錄資訊

第一講 文明的曙光
1.文明的起源
2.海洋文明
3.大河文明
4.美洲文明
5.文明的演進
6.交流與繁榮
思考題
第二講 遠古的輝煌
1.地球與中心火
2.蘇格拉底、柏拉圖與亞裏士多德
3.亞曆山大科學院
4.歐幾裏得與幾何學
5.阿基米德,杠杆原理與浮力定律
6.希臘文明的衰落與東移
思考題
第三講 科學的誕生
1.地心說
2.地理大發現
3.文藝復興與宗教改革
4.哥白尼與日心說
5.布魯諾與無限的宇宙
6.望遠鏡與土星的光環
7.伽利略的“認罪”聲明
8.第榖的精密觀測
9.開普勒與正多麵體宇宙
10.行星運動定律的發現
思考題
第四講 物理的初創
1.自由落體定律
2.慣性定律
3.相對性原理
4.上帝說:讓牛頓去吧
5.經典物理學的“聖經”
6.牛頓與蘋果落地的故事
7.萬有引力定律
8.伏爾泰與思想啓濛
9.這片空間會荒廢嗎?
10.走下神壇的牛頓
思考題
第五講 熱學與統計
1.曆史的火車頭
2.熱的本質是運動
3.第一定律:能量守恒
4.第二定律:不可逆性與時間箭頭
5.第三定律:絕對零度不可抵達
6.第零定律:熱平衡的傳遞性
7.玻耳茲曼與統計力學
8.麥剋斯韋妖與信息熵
9.普裏高津與耗散結構
思考題
第六講認識電與光
1.光的微粒說壓倒波動說
2.光的波動說戰勝微粒說
3.光速的測量與約定
4.法拉第與電磁感應
5.麥剋斯韋與電磁理論
6.波粒二象性
7.激光
思考題
第七講 走近相對論
1.兩朵烏雲
2.愛因斯坦的學校生涯
3.愛因斯坦的豐收年
4.光行差現象
5.邁剋耳孫實驗
6.洛倫茲收縮與洛倫茲變換
7.突破絕對時空觀
8.相對論的核心觀念——“同時”的相對性
9.動尺縮短與動鍾變慢
10.雙生子佯謬
11.質能關係與質量公式
12.四維時空
13.相對性原理與光速的絕對性
14.相對論的睏難
思考題
第八講 彎麯的時空
1.平行綫隻有一條嗎?
2.慣性的起源與等效原理
3.萬有引力是時空彎麯的錶現
4.廣義相對論的實驗驗證
5.引力波與引力透鏡
6.偉人和凡人
思考題
第九講 原子與核能
1.周期律
2.放射性
3.原子模型
4.電子自鏇與泡利不相容原理
5.中子的發現
6.裂變與鏈式反應
7.原子彈的研製
8.聚變與熱核反應
9.中國打破核壟斷
10.核能的和平利用
思考題
第十講 量子的世界
1.海森伯與矩陣力學
2.薛定諤與波動力學
3.最初的論戰
4.不確定關係
5.能量量子化勢壘貫穿
6.態疊加原理與測量
7.薛定諤貓
8.EPR佯謬、隱變量與貝爾不等式
思考題
第十一講 粒子與對稱
1.強作用與弱作用
2.真空不空
3.反物質的預言與發現
4.費曼圖與路徑積分
5.李、楊動搖宇稱守恒
6.對稱性與守恒律
7.補償效應與規範場
8.基本粒子與誇剋模型
9.弱電統一與色動力學
10.標準模型與基本規律
思考題
第十二講恒星的演化
1.赫羅圖
2.恒星的演化
3.白矮星
4.脈衝星和超新星爆發
5.中子星
6.黑洞的形成
思考題
第十三講黑洞的啓示
1.曆史上的黑洞
2.球對稱黑洞
3.轉動的黑洞
4.激發的黑洞
5.黑洞熱力學
6.霍金輻射
7.不等價的真空
8.信息疑難
9.堅強的天纔
思考題
第十四講遼闊的星空
1.太陽、地球與月球
2.八顆行星
3.小行星與彗星
4.銀河係
5.星空巡禮
6.河外星係,紅移與哈勃定律
7.類星體
8.活動星係核與噴流
思考題
第十五講演化的字宙
1.均勻的宇宙
2.有限無邊的宇宙
3.膨脹的宇宙
4.火球模型
5.早期宇宙
6.宇宙有限還是無限
7.暗物質與暗能量
8.連接宇宙的蟲洞——時空隧道
9.對時空隧道的物理要求
10.穿越時間的可行性
思考題
第十六講時間的性質
1.古人對時間的哲學思考
2.牛頓與萊布尼茲的不同時空觀
3.相對論與量子論對時空觀的影響
4.物理學把時間“空間化”瞭嗎?
5.用周期運動度量時間
6.用運動定律度量時間——“好鍾”
7.時間測量的基礎——“約定光速”
8.異地時鍾的校準——“同時”的定義
9.“同時”具有傳遞性的條件
10.“鍾速同步”與第零定律
11.綿延的相等——“時間段”相等的定義
12.“約定光速”等價於“約定時空的對稱性”
13.奇性疑難——時問的開始與終結
14.奇性疑難——猜想與探索
15.時間箭頭——時間的流逝性
16.熱、引力與時間
思考題
結束語
主要參考文獻
· · · · · · (收起)

讀後感

評分

这本书是为文科学生写的,发现理科的学生也能学到不少东西,尤其是前两章有关人文的内容。书中把西方和东方的一些重要事件节点对照起来谈,使人印象深刻,对原先割裂开来的熟悉历史事实有了时间的关联。 最后一张有关时间的讨论不但对文科,对理科的学生也应该很有启迪,尤其是...

評分

这本书是为文科学生写的,发现理科的学生也能学到不少东西,尤其是前两章有关人文的内容。书中把西方和东方的一些重要事件节点对照起来谈,使人印象深刻,对原先割裂开来的熟悉历史事实有了时间的关联。 最后一张有关时间的讨论不但对文科,对理科的学生也应该很有启迪,尤其是...

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这本书是为文科学生写的,发现理科的学生也能学到不少东西,尤其是前两章有关人文的内容。书中把西方和东方的一些重要事件节点对照起来谈,使人印象深刻,对原先割裂开来的熟悉历史事实有了时间的关联。 最后一张有关时间的讨论不但对文科,对理科的学生也应该很有启迪,尤其是...

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这本书是为文科学生写的,发现理科的学生也能学到不少东西,尤其是前两章有关人文的内容。书中把西方和东方的一些重要事件节点对照起来谈,使人印象深刻,对原先割裂开来的熟悉历史事实有了时间的关联。 最后一张有关时间的讨论不但对文科,对理科的学生也应该很有启迪,尤其是...

評分

这本书是为文科学生写的,发现理科的学生也能学到不少东西,尤其是前两章有关人文的内容。书中把西方和东方的一些重要事件节点对照起来谈,使人印象深刻,对原先割裂开来的熟悉历史事实有了时间的关联。 最后一张有关时间的讨论不但对文科,对理科的学生也应该很有启迪,尤其是...

用戶評價

评分

第一段評價: 這本書的裝幀設計給我留下瞭非常深刻的第一印象。封麵選用瞭深邃的寶藍色,配以簡潔的銀色字體,整體感覺既典雅又充滿智慧的厚重感。拿到手裏時,紙張的質感也令人愉悅,摸上去細膩而有分量,這在快餐式的閱讀時代顯得尤為珍貴。內頁的排版也處理得非常考究,字號適中,行距疏朗有緻,即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。齣版社在細節上的用心,讓我對即將展開的閱讀之旅充滿瞭期待。這種對書籍本體的尊重,往往預示著內容本身也經過瞭精心的打磨。我特彆欣賞它在章節之間的留白設計,既有助於思路的梳理,也讓整體的閱讀體驗更加從容不迫,像是在進行一場精心準備的學術漫步,而非倉促的知識灌輸。

评分

第二段評價: 這本書的敘事節奏把握得極其精妙,完全不是那種枯燥的教科書式陳述。作者的文筆非常流暢且富有感染力,他似乎擁有一種魔力,能夠將那些看似高深莫測的物理學概念,轉化成生動的故事和貼近生活的比喻。我尤其喜歡他引入曆史背景和哲學思辨的方式,使得我們不僅僅是在學習“是什麼”,更是在理解“為什麼會是這樣”。例如,在探討某一理論的誕生時,作者會細緻描摹齣當時科學界麵臨的睏境與挑戰,讓讀者仿佛身臨其境,與先驅者們一同經曆那種撥雲見日的頓悟時刻。這種敘事策略極大地降低瞭物理學的“門檻”,讓非專業背景的讀者也能輕鬆跟上,並從中獲得由衷的樂趣和知識的滿足感。

评分

第四段評價: 作者在錶達觀點時的那種嚴謹與謙遜達到瞭完美的平衡。盡管書中探討的主題宏大,但作者始終保持著科學探索者應有的審慎態度,從不輕易下定論,總是留有餘地,強調科學知識的階段性和邊界性。這種嚴謹性極大地增強瞭內容的可靠性,讓人讀得心服口服。此外,書中穿插的那些思想性的注釋和旁白,更是點睛之筆。它們並非冗餘的填充,而是對核心概念的哲學性深化,像是為復雜的物理結構提供瞭精美的雕花裝飾,使得冰冷的科學原理瞬間有瞭人性和溫度。這種對知識負責任的態度,讓這本書的價值超越瞭單純的科普範疇,更像是一部科學精神的啓濛之作。

评分

第五段評價: 這本書的排版和設計細節,尤其是圖錶的運用,達到瞭教科書級彆的專業水準。很多復雜的物理概念,僅僅依靠文字是難以在腦海中形成清晰圖像的,但這本書中的插圖和示意圖,無論是綫條的清晰度還是色彩的運用,都精準地服務於概念的闡釋。我特彆注意到,那些關鍵公式的呈現方式,它們被置於一個精心設計的版塊中,既醒目又不突兀,使得閱讀主綫流暢,同時重要的工具性信息也得以保留。這錶明編者對目標讀者的學習習慣有著深刻的理解,他們成功地將學術的精確性與大眾閱讀的易讀性巧妙地融閤在瞭一起。這種對視覺輔助的重視,極大地提高瞭閱讀效率和知識的留存率。

评分

第三段評價: 這本書的廣度令人驚嘆,它似乎在試圖構建一個宏大的知識圖景。我能感受到作者在內容選擇上的審慎和取捨,既保證瞭核心物理學原理的覆蓋,又巧妙地穿插瞭大量與我們日常生活、乃至宇宙觀息息相關的拓展內容。這種全景式的視角,讓人在閱讀過程中不斷産生“原來如此”的連接感。它沒有局限於純粹的公式推導,而是將物理學的思想內核——那種對自然規律的終極追問——貫穿始終。讀完一部分後,我甚至會停下來,重新審視自己對時間和空間的基本認知,這種促使深度思考的閱讀體驗,是許多同類書籍難以企及的。它提供的是一種看待世界的全新框架,而非僅僅是一堆待背誦的事實。

评分

還不錯,介紹的蠻好的,一般涉及的東西都有一點講解,文字性介紹

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《相對論、宇宙與時空》連載

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《相對論、宇宙與時空》連載

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補記,高一讀過的,很有啓發性。

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有些章節有哲學味道的,作為給文科生看的教材,感覺還不錯。

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