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物理著作,物理爱好者必读书目

  • 物理
  • 2023-05-15
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    下表列出了物理学知识较为集中的书籍:

    西学东渐中物理学知识较为集中的书籍

    书名译著者年份性质涉及的物理学内容远西奇器图说》邓玉函

    王征1627机械的原理和构造图解静力学《远镜说》汤若望

    李祖白1626望远镜的制造和使用说明折射,透镜,伽利略式望远光组《空际格致》高一志1633气象学常识和现象解释西方古代物理学思想和知识(少量近代)《灵台仪象志》

    卷二南怀仁1674天文仪器安装、架设、调节中的稳固措施和省力措施静力学《灵台仪象志》

    卷三、卷四南怀仁1674大气性质及有关现象的解释、观测,以及所用仪器折射顷租和折射表、湿度计、温度计、颜色及色散《验光图说》南怀仁1671(同上)(同上)《光向导验理推》南怀仁未见传本光学、声学除表中所列之外,由机械而及于力学者还有《泰西水法》、《火攻挈要》等;由天文学而及于光学者还有《测量法义》、《浑盖通宪图说》、《测天约说》、《测量全义》、《交食历指》、《日躔历指》、《五纬历指》、《恒量历指》等。

    上述各书中所含物理学的具体内容主要有:

    其一,斯蒂芬(1548~1620)的静力学与文艺复兴时期的力学机械。16世纪的欧洲,是开采贵金属、战争和海外贸易的时代,技术发明受到空前重视。早期实验主义者和实用家们在开发和总结技术的过程中,已逐渐产生了一些纯科学研究,输出了近代科学的实验方法。

    德国的阿格里科拉(1490或1494~1555),毕生从事矿业,写成欧洲第一部近代技术典籍《论金属》。其中第六篇专论矿山机械,包括用于运输之绞车与绞盘、汲水之勺斗链、吸入泵、起重之提升机等等。

    《阿果斯蒂诺•拉梅利上尉的各色精巧机械》一书的作者拉梅利(1530?~1590),是文艺复兴时期的重要人物。他在书中用195幅精美插图及文字说明,论述了下射或上射式水轮驱动的机械、活塞水泵及其“徙转往复”装置等技术。

    上述二人是他们所处时代的代表人物。《远西奇器图说》中的所谓“奇器”就是二人著作中的力学机械。《论金属》一书更经汤若望和李之藻于1640年以《坤舆格致》为名译成中文(未刊行)。

    物理学各分支中,静力学是一门古老的学科,在技术研究的推动下,近代静力学首先成形。荷兰的斯蒂芬是最早把正在兴起的实验方法与数学运用结合起来的人之一。他于1586年出版《论力学方法和发现》,此书几乎与近代物理学之父伽利略先后踏进了近代科学的门栏。

    《远西奇器图说》卷一的内容就是采自斯蒂芬书中有关科学研究的认识论、方法论的论述,以及一些静力学基本概念和有关计算,包括重力、重量、重心、比重、浮力等概念的定义和测算方法。以此为基础,卷二论述了简单机械的省力原理。一、二两卷的内容构成了第三卷中各种机械的力学原理。显然《远西奇器图说》是斯蒂芬静力学和欧洲近代力学机械的成功的编译本,是冲没第一本向中国地介绍西方物理学的著作。

    其二,伽利略的物理学成就。来华耶稣会士与同时代的一些欧洲科学家之间有着各种不同方式的交往。邓玉函还与伽利略、开普勒等人同是著名的Lmcei研究院的院士。在华教会组织曾多次与伽利略、开普勒等人通信,希望能借助于他们的科学发现来帮助传教。

    南怀仁《灵台仪象志》卷四论及天文测量或定时仪器的常用零件“垂线球仪”(即单摆)时,曾引用了伽利略自由散乎纳落体和单摆实验的结果。南怀仁可能重复了伽利略的实验,得出下表的结果:此表各列数据表示落体以56秒为时间间隔,依次下行1,3,5,7,9丈,这个等差级数正是伽利略曾经得出过的实验规律。对伽利略的单摆实验,南怀仁也详细介绍了过程和各种结论,如摆的等时性及摆钟计时原理、周期平方正比于摆长等。关于抛射体运动,南怀仁在此处也附带作了简介。另外,汤若望在《火攻挈要》中论火炮射程时,给出了炮口仰角与射程的几组对应值。我们知道,伽利略对落体、单摆和抛射体运动规律的研究是他所开创的“数学——实验”精密研究方法的典范,是力学脱颖而出,成为“新科学”的标志。

    南怀仁重复伽利略自由落体实验结果

    《灵台仪象志》是当时包含物理学知识最为丰富的著作。在力学方面,例如卷二中在论及天文仪器安装、架设和调节中的省力措施和稳固措施时,用专门篇幅介绍的静力学和材料力学知识,大半内容与《远西奇器图说》相近。从卷中引称“西士嘉理勒之法曰……”等语来看,这些知识有很多是来源于伽利略的。

    其三,科学仪器。望远镜是17世纪最重要的科学仪器之一。伽利略不仅是制造望远镜的先驱之一,而且首先把它用于天文观察,1610年发表的《星际使者》,记录了望远镜对准天空后的一系列新发现,这是科学史上的一个壮举。伽利略观天之事和《星际使者》的主要内容就很快出现在阳玛诺的《天问略》中。以后《崇祯历书》各卷又多次提到此事,并采用了很多伽利略的观察结果。其中,汤若望的《远镜说》是介绍伽利略式望远镜的专著。

    《远镜说》可能是参考吉罗拉莫•西尔图里(GirolamoSirturi)所著《望远镜,新的方法,伽利略观察星际的仪器》写成的。书中对光的折射、凸透镜聚光、凹透镜散光、两种透镜分别利于远视和近视之用,两镜并用则“彼此相济,视物至大而且明也”等有关的光学知识,都有图示或解说。

    有人曾指出,近代科学的主要特征之一在于使用科学仪器,并列举出对物理学研究有巨大作用的气压机、抽气机、温度计和摆钟,这些仪器加上望远镜和显微镜,都是17世纪的重要仪器。除上面已谈到过的摆钟和望远镜外,温度计和湿度计也在中国出现得较早。大约1664年以前,南怀仁在钦天监任职期间,制成了这两种仪器,并把详细的制造和使用说明写进了《仪象志》,同时介绍了一些有关的热学知识。

    此外,还有种类繁多的其他仪器成品也不断通过传教士和外商传入中国,国内也纷纷加以仿制和使用。这种现象对后来的物理学研究很有影响,原因前面已经说过:引进技术,追索原理,就带动了理论的输入。

    其四,与天文学有关的光学知识。大量有关投影、小孔成像、光色、地谷大气折射论和托勒玫折射表等方面的光学知识散见于《崇祯历书》和《灵台仪象志》等书中。几何光学的几条基本定律都被提到,例如:

    光线直进定律,《测量全义》表述为:“有光之体自发光必以直线射光至所照之物。”

    折射定律,《交食历指》作:“凡象斜射次澈之体,以垂线为主,曲折通之,初入则聚折而向于垂线,既出则散折而离于垂线也。”《仪象志》中也表述了这条规律,并且介绍了用两个象限仪分别在空气和水中测量入射角和相应折射角的方法。但是,在对折射问题作定量处理时,《崇祯历书》和《仪象志》都使用托勒玫折射表,数据有很多疏误。虽然《崇祯历书》已经引进了三角函数,但没有人据此介绍和使用斯涅耳定律。

    光的独立传播定律,《测量全义》作:“有光之多体同照,光复者必深,而各体之本光不乱。”

    物理学科普著作

    以下五部堪称物理中的翘楚:

    自然哲学的数学原理-(Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)作者:艾萨克·牛顿( Isaac Newton): 《自然哲学的数学原理》是第一次科学革命的集大成之作,它在物理学、数学、天文学和哲学等领域产生了巨大影响。无论从科学史还是整个人类文明史来看,牛顿的《自然哲学的数学原理》都是一部划时代的巨著。在科学的历史上,《自然哲学的数学陪袭腊原理》是经典力学的第一部经典著作,也是人类掌握的第一个完整的科学的宇宙论和科芦滑学理论体系,其影响所及遍布经典自然科学的所有领域,在其后的300年时间里一再取得丰硕成果。从科学研究内部来看,禅岩《自然哲学的数学原理》示范了一种现代科学理论体系的样板,包括理论体系结构、研究方法和研究态度、如何处理人与自然的关系等多个方面的内容。

    - 来源

    -电磁通论- 作者:詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell): 该书被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。麦克斯韦被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明。《电磁通论》是一部经典的电磁理论著作。由英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦于1873年完成。在本书中,麦克斯韦的总结了人类在19世纪中叶前后对电磁现象的探索过程,并概括了本人在电磁学方面的创造性研究。建立了一个完整的电磁理论体系。

    - 来源

    相对论- 作者:阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein): 《相对论》内容包括狭义相对论、广义相对论、关于整个宇宙的一些考虑、相对论的验证、相对论的意义五部分。《相对论》是20世纪最伟大科学家的最伟大发现,它让人类重新审视时间与空间。

    - 来源

    量子力学原理-(the principles of quantum mechanics)作者:保罗·狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac): 《量子力学原理》第一版于1930年出版,因其独创性,它一出现就被认为是现代物理的经典著作。作者是英国理论物理学家,量子力学的奠基者之一,并对量子电动力学早期的发展作出重要贡献

    - 来源

    关于两门新科学的对话-(Dialogues Concerning Two New Sciences)作者:伽利略(Galileo Galilei): 伽利略的《关于两门新科学的对话》出版于1638年,是伽利略积数十年之力写成的。该书以对话的形式总结了伽利略在材料强度和动力学方面的研究成果,以及对力学原理的思考。它是伽利略最重要的科学论著之一,也是物理学、力学、数学和哲学方面重要的经典文献。书中提出的新概念和新思想,对后来的科学发展产生了深刻的影响。

    - 来源

    物理爱好者必读书目

    物理的著作有:

    1、相对论:《相对论》是一部由重庆出版社于2006年出版的图书,作者是 阿尔伯特·爱因斯坦。《相对论》是一部彻底颠覆经典物理学观念简樱的创世之书。它否定了牛顿的绝对时空观,认为空间不是平直的欧几里得空间,而是在引力场中弯曲的黎曼空间。

    2、量子宇宙:《量子宇宙》汇集了两位当今世界一流的物理学家兼畅销书作家,只为了向读者展示人人都能够理解最艰深的量子力学。它为我们提供了一个具体的大自然模型,在本质上可与牛顿的运动定律、麦克斯韦的电磁理论和爱因斯坦的相对论相媲美。

    3、费恩曼物理学讲义:《费恩曼物理学讲义》是2013年4月由上海科学技术出版社出版的图书,作者是费恩曼。该书主要根据费恩曼的讲稿组成完整地概括了电磁学方方面面的内容。

    4、量子力学:《量子力学》是清华大学出版社于2015年出版的书籍,作者是闫学群。本书是作者在讲授量子力学课程多年所用教案的基础上编写而成.书中和详细地讲述了量子力学的基本概念、原理、处理问题的方法和一些重要问题的求解过程。

    5、自然哲学的数学原掘咐梁理:《自然哲学的数学原理》是英国物理学家艾萨克·牛顿创作的物理学哲学著作,1687年首次出版。《自判运然哲学的数学原理》总结了近代天体力学和地面力学的成就,为经典力学规定了一套基本概念,提出了力学的三大定律和万有引力定律,从而使经典力学成为一个完整的理论体系。

    参考资料:

    -相对论 (2006年重庆出版社出版图书)

    -自然哲学的数学原理

    -量子力学

    -费恩曼物理学讲义

    -量子宇宙论

    物理八大名著

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    99量子力学原理(狄拉克)出国留学必备书之一!

    100量子论的物理原理

    101量子论与原子结构

    102量子统计力学(张先蔚)

    103量子统计物理学(北京大学物理系)

    104量子物理学(berkeley)

    105量子物理学导论(MIT)

    106美国物理试题解答vol5

    107群论及其在物理学中的应用(谢希德蒋平陆奋)

    108热力学(王竹溪)出国留学必备书之一!

    109输运理论(黄祖洽)

    110数学物理方程I(希尔泊特,柯朗著)出国留学必备书之一!

    111数学物理方法Ⅱ(希尔泊特,柯朗著)

    112数学物理中的几何方法(b?f?舒茨)

    113统计物理现代教程(上、下册)(雷克著,北京大学翻译)

    114统计物理学(Ⅱ)(凝聚态理论)(朗道)

    115物理定律的特性

    116物理学中的数学方法第二卷(f?w?拜仑r?w?富勒)

    117物理学中的数学方法第一卷(f?w?拜仑r?w?富勒)

    118现代物理学丛书非平衡态统计理论(霍裕平郑久仁)

    119爱因斯坦-物理学的进化

    120寂静的春天

    121时间简史

    122物理世界奇遇记_乔治?伽莫

    著名十大物理理论

    第一本是任何大学生都可获益的《物理学的概念与文化素养》。这本书是美国面向文科生的物理学通识教育教材,作者以深厚的功力避免了在书中出现公式,说清了物理学中直到量子场论、标准模型的概念问题。(跟这本书对闷枝应有一本《物理学中的理论概念》,是给科研工卖睁作者的科普,需要一定的基础。)

    第二本当属赵老师的这本书。“量纲分析”作为物理学家的看家本领,让科学家通过看报纸就能计算出核爆当量,Enrico Fermi在现场拿一把碎纸也能算出来。太神奇了有没有?还有,为何陆地上的动物不能生长到无限巨大?为何没有中罩岁巨人存在?书里也都娓娓道来,让人手不释卷。

    第三本书是一套科普丛书中的一本。全套书都不错,但我没有都读过。这本书作者常年从事相关研究,举重若轻。

    这套书兼具历史和科学,是认识物理学近百年来发展的一套不可多得的好书。主编之一亚伯拉罕·派斯也是一位兼职作家的理论物理学家,他写的科学家传记也十分值得一读。

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