物理學(xué)史二十講

前言

2008年是中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)建校五十周年。為了反映五十年來辦學(xué)理念和特色，集中展示教材建設(shè)的成果，學(xué)校決定組織編寫出版代表中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教學(xué)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(yán)格的評審，最后確定50種入選精品教材系列。1958年學(xué)校成立之時，教員大部分都來自中國科學(xué)院的各個研究所。作為各個研究所的科研人員，他們到學(xué)校后保持了教學(xué)的同時又作研究的傳統(tǒng)。同時，根據(jù)“全院辦校，所系結(jié)合”的原則，科學(xué)院各個研究所在科研第一線工作的杰出科學(xué)家也參與學(xué)校的教學(xué)，為本科生授課，將最新的科研成果融入到教學(xué)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(xué)校以教學(xué)為主、教學(xué)與科研相結(jié)合的方針沒有變。正因為堅持了科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合、理論與實踐相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)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(xué)校非常重視基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的傳統(tǒng)，也是她特別成功的原因之一。當(dāng)今社會，科技發(fā)展突飛猛進(jìn)、科技成果日新月異，沒有扎實的基礎(chǔ)知識，很難在科學(xué)技術(shù)研究中作出重大貢獻(xiàn)。建校之初，華羅庚、吳有訓(xùn)、嚴(yán)濟(jì)慈等老一輩科學(xué)家、教育家就身體力行，親自為本科生講授基礎(chǔ)課。他們以淵博的學(xué)識、精湛的講課藝術(shù)、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(xué)生。這次入選校慶精品教材的絕大部分是本科生基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課的教材，其作者大多直接或間接受到過這些老一輩科學(xué)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(xué)理念與科學(xué)探索精神。

內(nèi)容概要

本書是在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史專業(yè)研究生課程講義《物理學(xué)史》的基礎(chǔ)上修訂編寫而成，講述中國物理學(xué)史和西方物理學(xué)史兩部分內(nèi)容。中國物理學(xué)史包括：中國古代在力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)方面的認(rèn)識成就；明清時期西方物理學(xué)知識傳入中國的情況；20世紀(jì)上半葉物理學(xué)在中國的初步建立過程；激光物理學(xué)、原子核物理學(xué)和粒子物理學(xué)在中國的建立和發(fā)展情況。西方物理學(xué)史包括：古希臘和中世紀(jì)歐洲人對物理現(xiàn)象的認(rèn)識；牛頓力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)在近代的建立過程；20世紀(jì)初期相對論和量子力學(xué)的建立過程。全書力求展示中國和西方物理學(xué)發(fā)展的歷史脈絡(luò)。    本書可作為高等院?？萍际穼I(yè)、科學(xué)哲學(xué)專業(yè)或其他相關(guān)專業(yè)的研究生教材使用，也可作為大學(xué)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(xué)史、物理學(xué)和科學(xué)哲學(xué)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(xué)史  第一章 中國古人對力學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識    第一節(jié) 對于時間和空間的認(rèn)識    第二節(jié) 簡單機(jī)械    第三節(jié) 力與勢    第四節(jié) 對機(jī)械運(yùn)動的認(rèn)識    第五節(jié) 對于流體的認(rèn)識  第二章 中國古人對熱現(xiàn)象的認(rèn)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(guān)于火的分類及對熱性質(zhì)的認(rèn)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(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識    第一節(jié) 對于聲音的認(rèn)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(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識    第一節(jié) 《墨經(jīng)》光學(xué)知識    第二節(jié) 對焦距的認(rèn)識和鏡面拋光技術(shù)    第三節(jié) 鏡面成像    第四節(jié) 對色散現(xiàn)象的認(rèn)識    第五節(jié) 趙友欽的光學(xué)實驗  第五章 中國古人對電磁現(xiàn)象的認(rèn)識    第一節(jié) 對電和磁的初步認(rèn)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(xué)知識向中國的傳播    第一節(jié) 明末清初西方傳人的物理學(xué)知識    第二節(jié) 晚清時期西方物理學(xué)知識的傳人    第三節(jié) 影響物理學(xué)知識傳人的因素  第七章 20世紀(jì)上半葉物理學(xué)在中國的建立    第一節(jié) 出國留學(xué)與物理學(xué)人才培養(yǎng)    第二節(jié) 開展大學(xué)物理學(xué)教育    第三節(jié) 建立物理學(xué)研究機(jī)構(gòu)    第四節(jié) 成立物理學(xué)會和創(chuàng)辦物理學(xué)雜志  第八章 激光物理學(xué)在中國的建立和發(fā)展    第一節(jié) 20世紀(jì)60年代前期中國激光物理學(xué)的建立    第二節(jié) “文革”期間激光物理學(xué)的緩慢發(fā)展    第三節(jié) 20世紀(jì)70年代末和80年代初期激光物理學(xué)的穩(wěn)步發(fā)展    第四節(jié) 20世紀(jì)末激光物理學(xué)的快速發(fā)展  第九章 原子核物理學(xué)在中國的建立和發(fā)展    第一節(jié) 20世紀(jì)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(jī)構(gòu)建設(shè)    第三節(jié) 核物理教育和人才培養(yǎng)    第四節(jié) 反應(yīng)堆技術(shù)研究    第五節(jié) 核武器研制    第六節(jié) 核物理基礎(chǔ)研究  第十章 粒子物理學(xué)在中國的建立和發(fā)展    第一節(jié) 研究機(jī)構(gòu)和隊伍建設(shè)    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(shè)與研究工作    第五節(jié) 高能加速器建設(shè)下篇 西方物理學(xué)史  第十一章 古希臘人對物理現(xiàn)象的認(rèn)識    第一節(jié) 古希臘人對時間和空間的認(rèn)識    第二節(jié) 亞里士多德對運(yùn)動現(xiàn)象的認(rèn)識    第三節(jié) 阿基米德的力學(xué)證明  第十二章 中世紀(jì)歐洲人對物理現(xiàn)象的認(rèn)識    第一節(jié) 一些學(xué)者對運(yùn)動學(xué)的研究    第二節(jié) 達(dá)·芬奇的物理認(rèn)識  第十三章 牛頓力學(xué)體系的建立    第一節(jié) 伽利略的運(yùn)動學(xué)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(xué)研究和綜合  第十四章 熱力學(xué)的建立    第一節(jié) 對于熱現(xiàn)象的認(rèn)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(xué)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(xué)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(xué)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(rèn)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(xué)和愛因斯坦的科學(xué)思想    第一節(jié) 相對論宇宙學(xué)的建立    第二節(jié) 愛因斯坦的科學(xué)思想  第十九章 量子力學(xué)建立之前的基礎(chǔ)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(xué)的建立    第一節(jié) 矩陣力學(xué)的創(chuàng)立    第二節(jié) 波動力學(xué)的創(chuàng)立    第三節(jié) 測不準(zhǔn)原理和互補(bǔ)原理的提出    第四節(jié) 哥本哈根學(xué)派的量子力學(xué)思想

章節(jié)摘錄

在科學(xué)認(rèn)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(xué)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(xué)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(jì)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(xué)。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的數(shù)論和幾何學(xué)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(xué)；蘇格拉底在與別人對話中運(yùn)用了多種邏輯思維形式和方法。蘇格拉底認(rèn)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(rèn)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(xué)派把數(shù)學(xué)奠基于邏輯之上，堅持使用準(zhǔn)確的定義、清楚的假設(shè)和嚴(yán)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(xué)、數(shù)學(xué)以及這類學(xué)問的人，首先要假設(shè)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(guān)的東西。他們把這些東西當(dāng)作已知的，當(dāng)作絕對正確的假設(shè)，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(shè)出發(fā)，他們通過一系列的邏輯推理，最后達(dá)到所要求的結(jié)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(xué)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(xué)等。《前分析篇》建立了演繹推理三段論學(xué)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(chǔ)?！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(rèn)識普遍結(jié)論，才能把握演繹推理的前提，提出了構(gòu)建知識體系的科學(xué)方法。《論題篇》討論了辯論中如何選擇論題，如何進(jìn)行反駁等。

編輯推薦

《物理學(xué)史二十講》：“十一五”國家重點圖書中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精品教材。

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