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书名 物理之光/中国科技馆科学新视野
分类 科学技术-自然科学-物理
作者 齐欣//程军//朱幼文
出版社 上海科学技术文献出版社
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简介
编辑推荐

本书为“中国科技馆科学新视野丛书”中的一本,主要内容:贯通天地的第一次风暴,点燃自然之火和理性之光,开启新时代的现代物理学革命等。书中回顾了伽利略、牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦、玻尔、居里夫人等划时代伟人的科学成就和物理学的发展历程,旨在从中汲取可贵的启示与经验,以对我们把握科学和民族的未来发展有所裨益。

目录

前言/1

一 冲破黑暗的第一次科学革命/1

1.推动地球的巨人——哥白尼/3

2.献身科学的勇士——布鲁诺/6

3.天才的观测家——第谷/7

4.天空立法者——开普勒/8

5.近代物理学之父——伽利略/10

6.近代物理学之集大成——牛顿/14

7.实践是检验科学理论的标准/19

8.科学活动的组织化/20

9.物理学革命带动其他学科发展/24

10.点燃理性之光/28

二 助燃产业革命的火与电/3l

1.蒸汽机的呼唤/31

2.为蒸汽机工作原理作出科学定义/36

3.为天地间各种能量制定法则/39

4.打开奇妙的电、磁世界/42

5.电、磁是一家/49

6.磁生电/51

7.电磁理论之集大成/54

8.开启电气时代/57

9.从“生产→技术→科学”到“科学→技术→生产”/65

10.科学与技术携手改变世界/69

11.催生先进思想的科技火花/71

三 开启新纪元的近代物理学革命/75

1.乌云阴影下的经典物理学/75

2.揭开物理学革命的序幕/77

3.“紫外灾难”引发的“量子闪电”/82

4.冲破“以太乌云” /91

5.识宇宙之宏/106

6.探粒子之微/112

7.发掘物质内部的巨大能量/116

8.新仪器的发明推进科学进步/118

9.引发化学和生命科学的革命/122

四 新技术革命的发动机/129

1.原子能时代/130

2.航空航天时代/135

3.电子技术与信息时代/140

4.军事变革/149

5.激光技术/153

6.超导技术/155

7.物理学的魅力/157

8.回顾与启示/158

试读章节

1.推动地球的巨人——哥白尼

第一次科学革命的发起者不仅是智慧的学者,而且是勇敢的战士。科学的先驱们必须面对宗教和社会的巨大压力,甚至可能付出生命的代价。

16世纪初,波兰天文学家哥白尼经过长期的观测、研究,发现地心说有根本性的错误,于是提出了“日心说”,向人们描述了以太阳为中心的宇宙模型:太阳位于宇宙的中心,当时已知的5颗行星和地球围绕太阳旋转;地球也是行星,是球形的,它在绕着自己的轴转,并绕着太阳公转依距离太阳的由近及远行星的排列次序是:水星、金星、地球、火星、木星、土星;月亮是地球的卫星,它绕着地球旋转;恒星则在远离太阳的一个天球面上静止不动。哥白尼大体上描绘了太阳系结构的直实图景。

作为一个天主教徒,哥白尼深知这一理论太富于革命性。因担心天主教会的迫害,他迟迟不敢公之于世,直到1543年他逝世前夕才发表了13年前就已完成的《天体运行论》。据说,他只用颤抖的手摸了摸书的封面,就与世长辞了。

《天体运行论》是天文学史上的伟大著作,被恩格斯誉为“自然科学的独立宣言”。哥白尼的天文学思想及其新的宇宙体系,第一次揭示了地球和其他行星围绕太阳运转的客观规律,不仅打破了主宰世界近2000年之久的地心说体系,而且彻底动摇了宗教教义的基础,使“创世说”中有关上帝创造世界的描述成为一派胡言。

哥白尼曰心说带动了一系列观念上的变革。首先,它使地球成为不断运动的行星之一,打破了亚里士多德物理学中天地绝然有别的界限。其次,它破除了亚里士多德的绝对运动概念,引入了运动相对性观念。再次,宇宙中心的转变,暗示了宇宙可能根本就没有中心,而无中心的宇宙是与希腊古典的等级宇宙完全对立的。

日心说也有其时代局限性。例如,哥白尼认为行星的轨道是正圆形,宇宙是有限的球等。但这无损于它的伟大,日心说的这些缺陷后来由开普勒等人加以纠正。

           P3-P5

序言

100年前的1905年,爱因斯坦在瑞士伯尔尼撰写了5篇科学史上的著名论文。其中,《关于光的产生和转化的一个启发性观点》提出了光量子假说及光电效应理论,在量子理论的发展过程中占有极其重要的地位;《分子大小的新测定》推导出计算分子扩散速度的数学公式;《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》提供了原子确实存在的证明;《论动体的电动力学》提出了时空关系的新理论,宣告了相对论的诞生;《物体的惯性是否决定其内能》则根据狭义相对论提出了质量-能量转换的思想。

爱因斯坦的上述论文与当时其他科学家的新发现、新理论,共同拉开了近代物理学革命的帷幕。这场以量子论和相对论为基础的近代物理学革命,几乎渗透到了科学技术的所有领域,并将人类带人到一个新的时代。

回顾历史,我们更加清晰地看到,每一次科学革命:技术革命和产业革命无不打下了物理学的深深烙印。物理学革命及其所引发的一系列科学变革,不仅催生出众多的技术变革,推动了产业和经济的发展,并且极大地深化了人类对物质世界的认识,促进了先进思想、先进文化的孕育与形成,从而深刻地改变了人类的物质生活、精神生活和社会生活。

从伽利略、牛顿、麦克斯韦到爱因斯坦、玻尔、居里夫人等物理学革命的缔造者,无疑是科学史乃至人类历史上的划时代伟人。今天回顾他们的科学成就和物理学的发展历程,我们绝非仅仅是为了感念和追思,更重要的是从中汲取可贵的启示与经验,以对我们把握科学和民族的未来发展有所裨益。

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更新时间:2025/3/30 12:13:24