本書是在中國科學技術大學科技史專業(yè)研究生課程講義《物理學史》的基礎上修訂編寫而成,講述中國物理學史和西方物理學史兩部分內(nèi)容。中國物理學史包括:中國古代在力學、熱學、聲學、光學和電磁學方面的認識成就;明清時期西方物理學知識傳入中國的情況;20世紀上半葉物理學在中國的初步建立過程;激光物理學、原子核物理學和粒子物理學在中國的建立和發(fā)展情況。西方物理學史包括:古希臘和中世紀歐洲人對物理現(xiàn)象的認識;牛頓力學、熱力學、電磁學和光學在近代的建立過程;20世紀初期相對論和量子力學的建立過程。全書力求展示中國和西方物理學發(fā)展的歷史脈絡。
本書可作為高等院?萍际穼I(yè)、科學哲學專業(yè)或其他相關專業(yè)的研究生教材使用,也可作為大學生科技人文素質(zhì)選修課的教材使用,同時也可供從事科學史、物理學和科學哲學等方面工作的人員參考。
總序
前言
上篇 中國物理學史
第一章 中國古人對力學現(xiàn)象的認識
第一節(jié) 對于時間和空間的認識
第二節(jié) 簡單機械
第三節(jié) 力與勢
第四節(jié) 對機械運動的認識
第五節(jié) 對于流體的認識
第二章 中國古人對熱現(xiàn)象的認識
第一節(jié) 古代的生火方法及對生火原因的解釋
第二節(jié) 關于火的分類及對熱性質(zhì)的認識
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 中國古人對聲學現(xiàn)象的認識
第一節(jié) 對于聲音的認識
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 中國古人對光學現(xiàn)象的認識
第一節(jié) 《墨經(jīng)》光學知識
第二節(jié) 對焦距的認識和鏡面拋光技術
第三節(jié) 鏡面成像
第四節(jié) 對色散現(xiàn)象的認識
第五節(jié) 趙友欽的光學實驗
第五章 中國古人對電磁現(xiàn)象的認識
第一節(jié) 對電和磁的初步認識
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知識向中國的傳播
第一節(jié) 明末清初西方傳人的物理學知識
第二節(jié) 晚清時期西方物理學知識的傳人
第三節(jié) 影響物理學知識傳人的因素
第七章 20世紀上半葉物理學在中國的建立
第一節(jié) 出國留學與物理學人才培養(yǎng)
第二節(jié) 開展大學物理學教育
第三節(jié) 建立物理學研究機構
第四節(jié) 成立物理學會和創(chuàng)辦物理學雜志
第八章 激光物理學在中國的建立和發(fā)展
第一節(jié) 20世紀60年代前期中國激光物理學的建立
第二節(jié) “文革”期間激光物理學的緩慢發(fā)展
第三節(jié) 20世紀70年代末和80年代初期激光物理學的穩(wěn)步發(fā)展
第四節(jié) 20世紀末激光物理學的快速發(fā)展
第九章 原子核物理學在中國的建立和發(fā)展
第一節(jié) 20世紀上半葉的核物理發(fā)展情況
第二節(jié) 新中國核物理研究機構建設
第三節(jié) 核物理教育和人才培養(yǎng)
第四節(jié) 反應堆技術研究
第五節(jié) 核武器研制
第六節(jié) 核物理基礎研究
第十章 粒子物理學在中國的建立和發(fā)展
第一節(jié) 研究機構和隊伍建設
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與研究工作
第五節(jié) 高能加速器建設
下篇 西方物理學史
第十一章 古希臘人對物理現(xiàn)象的認識
第一節(jié) 古希臘人對時間和空間的認識
第二節(jié) 亞里士多德對運動現(xiàn)象的認識
第三節(jié) 阿基米德的力學證明
第十二章 中世紀歐洲人對物理現(xiàn)象的認識
第一節(jié) 一些學者對運動學的研究
第二節(jié) 達·芬奇的物理認識
第十三章 牛頓力學體系的建立
第一節(jié) 伽利略的運動學研究
第二節(jié) 萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)
第三節(jié) 牛頓的力學研究和綜合
第十四章 熱力學的建立
第一節(jié) 對于熱現(xiàn)象的認識
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 相對論宇宙學和愛因斯坦的科學思想
第一節(jié) 相對論宇宙學的建立
第二節(jié) 愛因斯坦的科學思想
第十九章 量子力學建立之前的基礎研究工作
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 量子力學的建立
第一節(jié) 矩陣力學的創(chuàng)立
第二節(jié) 波動力學的創(chuàng)立
第三節(jié) 測不準原理和互補原理的提出
第四節(jié) 哥本哈根學派的量子力學思想
第一章 中國古人對力學現(xiàn)象的認識
物理學是研究物質(zhì)的基本構成及其運動規(guī)律的科學。在中國古代的科學認識活動中沒有形成與近現(xiàn)代物理學相對應的獨立學科。雖然中國古代很早就有“物理”一詞,但它泛指萬物之理。《莊子·知北游》指出:“天地有大美而不言,四時有明法而不議,萬物有成理而不說。圣人者,原天地之美而達萬物之理。”“達萬物之理”即是認識宇宙萬物的道理。茍子說:“凡以知,人之性也;可以知,物之理也。”①人有認識事物的能力,而事物因自身有理才可以被認識;認識事物,就是認識其中的“物理”。中國古代至少有三部以“物理”命名的著作,即晉代楊泉所撰《物理論》、明代王宣(虛舟)所作《物理所》以及明代方以智撰寫的《物理小識》。這三本書的內(nèi)容都包括天文、地理、物候、農(nóng)學、生物、醫(yī)學、金石、器用、方術等各個方面,正所謂“圣人官天地,府萬物,推歷律,定制度,興禮樂,以前民用,化至咸若,皆物理也!雹苡纱丝梢姡袊糯f的物理是指萬物之理,內(nèi)容包括自然科學的各個方面。盡管如此,當我們考查中國古人對物理現(xiàn)象的認識歷史時,仍然只能按照現(xiàn)代科學所界定的學科范圍去總