《物理学的进化》是美国科学家、物理学奠基人阿尔伯特·爱因斯坦和波兰物理科学家利奥波德·英费尔德合著的科普读物，首次出版于1938年。在本书中，爱因斯坦不仅仅是一位物理学家，而更像是一位哲学家。他在开篇就写道：“我们的目的是用粗线条的轮廓说明物理学家的工作必须像侦探那样用纯粹的思维来进行。我们主要是叙述思维和观念在大胆地探求客观世界的知识中所起的作用。”书中介绍物理学观念从伽利略、牛顿时代的经典理论发展到现代的相对论、量子论和场论的演变情况。其中选择了几个主要的转折点来阐明经典物理学的命运和现代物理学中建立新观念的动机所在，从而引导读者怎样去找寻观念世界和现象世界的联系。全书分为四章：机械观的兴起；机械观的衰落；场、相对论；量子。全书没有引用数学公式，文字通俗易懂、举例浅显，编写体裁别开生面，是一本生动有趣的科普书籍。

原序
1 机械观的兴起
奥妙的侦探故事
个线索
矢量
运动之谜
还有一个线索
热是一种物质吗？
升降滑道
转换率
哲学背景
物质动力论
结语
2 机械观的衰落
两种电流体
磁流体
个严重的困难
光的速度
作为物质的光
色之谜
波是什么
光的波动说
以太与机械观
结语
3 场、相对论
场的图示法
场论的两大台柱
场的实在性
场与以太
力学的框架
以太与运动
时间、距离、相对论
相对论与力学
时—空连续区
广义相对论
在升降机外和升降机内
几何学与实验
广义相对论及其实验验证
场与实物
结语
4 量子
连续性、不连续性
物质和电的基本量子
光量子
光谱
物质波
几率波
物理学与实在
结语
致谢

在开始阅读以前，你一定期望我们回答几个简单的问
题：写这本书的目的是什么？它是为什么样的读者写的？
一开始便要明确地回答这些问题是很困难的。如果在
你读完本书后来回答便会容易得多，但到那时候这又将是
多余的了。我们觉得，说这本书没有什么企图倒简单些。
我们不是在编写物理学教科书。这里没有系统地讲述基本
物理论据和理论。说得更恰当一些，我们的目的在于用粗
线条描绘出人类如何寻找观念世界和现象世界的联系。我
们试图说明是什么样的一种动力迫使科学建立起符合客观
实在的观念。但是，我们的叙述必须简单。我们应当选择
那些我们认为是最有特色和最有意义的重要路径来穿过论
据和概念的迷宫。那些不在我们选择的道路上的论据和理
论，我们都把它们略去了。本书的总的任务是叙述物理学
的进化，因此我们不得不对论据和观念做一定的选择。一
个问题的重要性不应该根据它所占的篇幅来判断。有几种
主要的思想方法没有得到反映，这并不是因为它们不重要
，而是因为它们不在我们所选择的路径上。
在写这本书的时候，关于我们所想象的读者的特征，
我们曾做过很长时间的讨论，并且处处都在替他着想。我
们想象他完全缺乏物理学和数学的实际知识，但是却具有
很强的理解能力，足以弥补这些缺憾。我们认为他对物理
学和哲学的观念很感兴趣，同时他对努力钻研书中比较乏
味和困难的部分很有耐性。他认识到，要理解任何一页，
必须细读前面的每一页。他也知道，即使是一本通俗的科
学书，也不能像读小说一样去读它。
这本书是你我之间的亲切的交谈。你也许会觉得它讨
厌或有趣、枯燥或令人激动，但是，如果本书能使你多少
知道一些人类有发明能力和智力，以及人们为了更完善地
了解、掌握物理现象的规律所进行的无穷尽的努力，我们
的目的便达到了。
阿尔伯特·爱因斯坦
利奥波德·英费尔德

阿尔伯特·爱因斯坦、利奥波德·英费尔德著的这本《物理学的进化》用通俗易懂的浅显例子将物理学知识巧妙地关联起来，如侦探搜集线索发现一样令人着迷。全书没有数学公式，让你彻底摆脱对物理学的恐惧心理。
本书逻辑清晰，用进化的表述来串联物理学的发现发展，尤其将关键的科学脉络和分支关系梳理清晰。
书中不仅有伟大科学家的思式，更有其深刻的哲学思想。

热是一种物质吗
现在我们来着手了解一个新的线索，它是在热现象的范围内起源的。可是我们不能把科学分割成若干独立的、无关的部分。事实上，我们很快就会看到这里所介绍的新概念是和那些已熟知的概念以及我们将来还要遇到的概念交织在一起的。在科学的一个分支中发展起来的一种思想方法往往能够用来解释表面上完全不同的结果。在这个过程中，原来的概念往往须加以修改才能帮助我们既可理解这个概念得以产生的那些现象，也可理解目前正有待这个概念来解释的那些现象。
用来描述热现象的基本的概念是温度和热。在科学史上，人们花了非常长的时间才把这两种概念区别开来，但是一经辨别清楚，科学就得到了飞速的发展。虽然现在每个人都熟悉了这两个概念，我们仍对其进行细致的考察，并且着重指出两者的区别。
我们的触觉会很清楚地告诉我们，一个物体是热的，而另一个物体是冷的。但是这纯粹是定性上的判断标准，还不足以做定量的描述，而且有时甚至会含糊不清。这已经从大家所熟知的一个实验中得到了证明：设有三个容器，一个装冷水，一个装温水，一个装热水。如果我们把一只手浸入冷水，而另一只手浸入热水，那么我们得到的感觉是，个容器里的水是冷的，而第二个容器里的水是热的。如果随后我们把两只手同时浸入温水里，那么两只手得到的两种感觉是相互矛盾的。同样的道理，如果北极国家的一个居民和赤道国家的一个居民于春季时在纽约会面了，他们对于气候是冷是热也持有不同的意见。我们用温度计来解决所有这些问题。早期的温度计是伽利略（又是那个熟悉的名字！）设计的。温度计的使用是以某些明显的物理学假说为基础的。我们可以引用大约在150年以前布勒克（Black）的讲义中的几行文字来温习一下这些假说。布勒克在对于扫除热和温度这两个概念混淆在一起的困难问题上有很大的贡献：
由于应用了这种仪器，我们发现，假如我们取一千种甚至更多不同种类的物质，例如金属、石子、盐、木头、羽毛、羊毛、水和各式各样的液体，把它们一起放在一个没有火、没有阳光照射进去的房间内。虽然它们原来的热各不相同，但在被放进这个房间以后，热会从较热的物体传到较冷的物体中。经过几个小时或一天以后，我们用一个温度计一一检查这些物体，温度计所标出的度数都是相等的。
引文中有一个黑体的“热”字。按照现代的术语，这个字应该用温度来代替。
一个医生从病人口中把温度计拿出来，他可以做这样的推理：“温度计用它的柱的长度指出它自己的温度。我们假定柱长度的增加与温度的增加成正比。但是温度计和我的病人接触了几分钟，所以病人和温度计具有相同的温度。因此我推断我的病人的温度就是温度计上所记录的那个温度。”医生也许只是在做无意识的工作，然而他没有想到他已经在运用物理学的原理了。
但是一个温度计所包含的热量是不是和一个人的身体所包含的热量一样呢？自然不是。假如因为两个物体的温度相等，便认为它们的热量也相等，像布勒克所指出的，这是
把问题看得太马虎了。这是把不同物体中热的量和热的一般强度或密集度混淆了。很明显，这是不同的两件事。在研究热的分布时，我们应当经常加以区别。
只要考察一个很简单的实验，我们就可以理解这种区别。把1磅水放在火焰上加热，要使它的温度从室温达到沸点需要一些时间。如果同一个容器装上12磅水并且用同样的火源加热，要使它达到沸点，那么，需要的时间就多得多了。我们把这个论据解释为现在需要更多的“某种东西”，而我们称这个“某种东西”为热。
从下面的实验中得出了一个更重要的概念—比热：一个容器中装1磅水，而另一个容器装1磅，将它们用同样的方式加热。热起来要比水快得多，这表明使的温度升高1华氏度[1]所需要的“热”较少。一般来说，把质量相等的不同种类的物质，例如水、、铁、铜、木等加热1华氏度，例如从40华氏度加热到41华氏度，它们所需的“热”的量是不同的。我们说：每一种物质都有它独自的热容量或比热。
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