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导言1

一、物理学的产生与发展1

二、物理学史的研究对象与研究方法3

三、物理学史的分期6

四、物理学发展的基本动力和模式8

五、学习与研究物理学史的意义13

思考题14

第一篇 古代物理学15

第一章 中国古代物理学15

第一节 中国古代的物理思想17

一、中国古代的物质观17

二、中国古代的时空观与运动观26

第二节 中国古代经验物理学31

一、力学31

二、声学48

三、热学54

四、电学和磁学59

五、光学64

六、中国古代物理学史的特点及研究物理学的方法75

思考题77

第二章 西方古代物理学79

第一节 希腊罗马的自然哲学79

一、历史背景79

二、希腊罗马时期的自然哲学80

第二节 希腊罗马时期的经验物理学91

一、亚里士多德物理学91

二、阿基米德物理学93

三、古希腊罗马时期的光学、电学和磁学96

第三节 中世纪阿拉伯和西欧的物理学成就99

一、阿拉伯人的物理学成就99

二、中世纪西欧的物理学102

思考题105

第二篇 经典物理学107

第三章 经典物理学产生的背景107

第一节 近代科学产生的摇篮——文艺复兴运动107

一、近代科学产生的社会条件107

二、文艺复兴运动的兴起109

三、文艺复兴精神的代表——列奥那多110

第二节 近代科学的宣言——日心说112

一、哥白尼的生平与他创立的日心说113

二、天文学的新成就——开普勒三定律117

三、伽利略在天文学上的功绩122

第三节 新科学的特征122

一、批判经院哲学，崇尚科学真理123

二、把认识的基础建立在经验和实验研究上124

三、理论概括方法的确定125

思考题127

第四章 经典力学体系的建立128

第一节 伽利略的力学贡献128

一、斯台文的力学研究128

二、伽利略的运动理论130

三、伽利略生平136

第二节 伽利略至牛顿时代的科学家139

一、十七世纪中叶科学活动的特点139

二、笛卡儿和胡克141

三、惠更斯147

第三节 牛顿的伟大综合149

一、牛顿取得成功的历史条件和个人工作特点149

二、万有引力定律的发现152

三、牛顿和他的《原理》156

第四节 力学的进一步发展162

一、实验基础的发展163

二、关于“运动量度”的争论166

三、三大守恒定律的确立167

四、分析力学的发展168

思考题170

第五章 光学的发展171

第一节 十七世纪光学的进展173

一、光学仪器的发展173

二、折射定律的发现174

三、干涉、衍射、双折射和偏振等现象的发现177

四、对颜色、色散的研究179

第二节 关于光的本性的争论181

一、牛顿的微粒说182

二、惠更斯等人的波动说183

第三节 光的波动说的复兴与发展185

一、托马斯·杨的研究185

二、马吕斯对双折射现象的进一步研究187

三、菲涅耳的工作188

第四节 光速的测定191

思考题196

第六章 热力学与统计物理学的建立197

第一节 热机的发明和热现象的研究197

一、蒸汽机的发明197

二、测温学的发展200

三、量热学的发展202

四、热传导的研究204

五、关于热之本性的研究205

第二节 能量转化与守恒定律的确立206

一、运动不灭思想的发展与永动机的失败206

二、各种自然现象之间相互转化的普遍发现208

三、迈尔的工作209

四、亥姆霍兹的工作守恒原理的探索211

五、焦耳对热功当量的测定212

第三节 热力学第二定律的建立215

一、卡诺的热机理论215

二、热力学温标的建立217

三、热力学第二定律的表述217

四、熵的增加原理219

五、“热寂说”的错误220

第四节 热力学第三定律的建立与低温物理的发展221

一、气体的液化与低温的获得221

二、热力学第三定律的提出222

三、向超低温领域跃进223

第五节 分子运动论的建立223

一、赫拉派斯、克伦尼希、克劳修斯等人在分子运动论方面的工作224

二、麦克斯韦的工作227

三、玻耳兹曼的工作228

四、范德瓦尔斯方程的建立230

第六节 统计力学的建立233

一、吉布斯的系综理论233

二、涨落理论和布朗运动234

三、量子统计的建立235

思考题236

第七章 电磁场理论的建立237

第一节 电现象与磁现象的早期研究238

一、吉尔伯特的研究238

二、物体导电性和两种电荷的发现240

三、电荷的贮存与大气电现象的发现241

第二节 定量研究的开始——库仑定律的发现244

一、反平方定律的提出244

二、库仑定律的建立244

第三节 电流的发现247

一、伽伐尼电流的发现247

二、伏打电堆的发现248

第四节 电磁联系的发现249

一、电流磁效应的发现249

二、安培定律与分子电流假说251

三、欧姆定律的确立256

第五节 法拉第与电磁感应现象258

一、“衰减”现象的发现258

二、法拉第及其主导思想258

三、电磁效应的发现260

四、力线与场的概念263

第六节 麦克斯韦的电磁场理论265

一、麦克斯韦265

二、电磁场理论的建立266

三、电磁波的检验269

思考题271

第三篇 现代物理学273

第八章 世纪之交的三大发现与物理学革命273

第一节 十九世纪物理学发展的一般特征273

一、物理学发展对生产的超前作用273

二、十九世纪物理学的研究方法275

三、十九世纪物理学的思想变革277

第二节 世纪之交的三大发现278

一、x射线的发现278

二、放射性的发现283

三、电子的发现286

第三节 经典物理学的两朵“乌云”290

一、“以太风”测定的“零结果”290

二、黑体辐射引起的“紫外灾难”295

第四节 经典物理学的危机298

一、十九世纪末的物理学298

二、经典物理学的危机299

思考题301

第九章 相对论的建立302

第一节 经典时空观与“以太”假说302

一、经典物理的时空观302

二、马赫对绝对时空观的批判304

三、“以太”的兴衰306

第二节 菲茨杰拉德和洛仑兹的收缩假说306

一、拖曳假说与发射理论307

二、菲茨杰拉德和洛仑兹的收缩假说308

三、彭加勒的工作308

第三节 狭义相对论的诞生310

一、创立狭义相对论的思考过程310

二、狭义相对论的基本公理312

三、时空观的大变革315

四、双生子佯谬317

第四节 广义相对论的建立318

第五节 爱因斯坦的科学贡献和研究特点319

一、爱因斯坦的科学贡献320

二、爱因斯坦研究方法的特点322

思考题323

第十章 量子力学的建立324

第一节 普朗克的量子假说324

一、普朗克的量子假说325

二、爱因斯坦的光量子理论327

第二节 玻尔的原子结构理论329

一、原子结构模型的研究329

二、玻尔的原子结构理论331

第三节 量子力学的建立333

一、德布罗意波的提出334

二、矩阵力学的建立336

三、波动力学的建立337

四、玻尔与哥本哈根学派339

第四节 关于量子力学完备性的争论340

思考题343

第十一章 原子核物理学和粒子物理学的产生与发展344

第一节 核结构的探索344

第二节 重核裂变与轻核聚变349

第三节 新粒子的探索352

第四节 强子结构359

思考题363

第十二章 物理学的发展动态364

第一节 现代物理学的前沿与发展趋向364

一、对四种相互作用的统一的探索364

二、凝聚态物理的发展367

三、天体物理的新进展372

第二节 二十世纪物理学发展的一般特征377

一、研究领域378

二、研究方法380

三、研究体制382

四、社会职能383

思考题384

【附录】现代物理学史上的精英——1901—1990年诺贝尔物理学奖获得者385