物理学之美 插图珍藏版

 

《物理学之美》精选了9个专题：开普勒的和谐宇宙、牛顿的引力理论、热力学两定律、麦克斯韦方程组、爱因斯坦的“连锁倒转法”、海森伯的矩阵力学、狄拉克方程、宇称守恒、规范场的故事。这9个专题看似跳跃，实际上具有一脉相承的关系，通过物理学思想目前这几个重要的节点，将学科的大框架搭建起来。《物理学之美》强调的不是现象之美，而是物理学理论之美，尤其是理论中的结构之美。本书从这些物理理论的发现过程着手，同时描写大师们的生活经历、性格喜好等，结合当时的科学文化背景，再现物理学大师如何在研究中感受到模糊的美感，又如何建立审美判断，并因此引起的物理学思想的革命。本书曾荣获第六届吴大猷科学普及著作奖、2012年全国科普优秀奖。书中配有相关的知识链接和图片，将科学与人文和谐地统一。500幅珍贵的科学史图片，丰富展现那些震撼人类的思想之美。

目 录Contents绪言/1 学物理的人用不着对物理方程的意义操心，只要关心物理方程的美就够了。——狄拉克此曲只应天上有——开普勒的和谐宇宙/11天体的运动只不过是某种永恒的复调音乐而已，要用才智而不是耳朵来倾听。——开普勒上帝说：让牛顿出生吧！——牛顿的引力理论/31为什么牛顿不像我们今天所做的那样使用微积分来表示他的动力学呢？在一定的程度上它是美感的选择。牛顿宁愿要“古人的”特别是欧几里得和阿波罗尼奥斯的几何学，而不要近来引入的在流数方程中起非常重要作用的笛卡儿的代数学。——美国学者 克劳普尔一首美丽的交响乐——热力学两定律/57理论研究的主要目的之一，就是要找到使事物呈现优选简单性的观点。——美国理论物理学家 吉布斯哪位神明写出了这些符号？——麦克斯韦方程组/87麦克斯韦方程组是宏伟的数学表述，它深奥、微妙，但又令人吃惊地简单。它们如此具有说服力，以至于人们不需要学习高深的数学知识就可以感觉到它们的美和力量……——英国作家 马洪连锁倒转法——称性如何成为现代物理学明星？/109爱因斯坦的理论的理性基础是对对称性的威力的深刻理解，正是在此基础之上，他才得到了这个理论的实际的物理结果……爱因斯坦的真正辉煌的理性遗产的东西，是爱因斯坦使对称性得以成为现代物理学的明星。——华裔物理学家 徐一鸿越过上帝的肩膀瞧了一眼——海森伯发现矩阵力学/145当大自然把我们引向一个前所未见的和异常美丽的数学形式时，我们将不得不相信它们是真的，它们揭示了大自然的奥秘。我这儿提到形式，是指由假说、公理等构成的统一体系……你一定会同意：大自然突然将各种关系之间几乎令人敬畏的简单性和完备性展示在我们面前时，我们都会感到毫无准备。——爱因斯坦秋水文章不染尘——“有魔力”的狄拉克方程/169研究工作者在他致力于用数学形式表示自然界时，应该主要追求数学美。他还应该把简单性附属于美而加以考虑……通常的情况是，简单性的要求和美的要求是一致的，但在它们发生冲突的地方，后者更为重要。——狄拉克θ-τ之谜——宇称守恒坍塌记/197大约两年前，整个科学历史记录令人惊奇的发现之一诞生了。……我指的是由杨振宁和李政道在哥伦比亚大学做出的发现。这是一项好看妙、最独具匠心的工作，而且结果是如此的惊奇，以致人们会忘记思维是多么美妙。它使我们再次想起物理世界的某些基础。直觉、常识——它们简直倒立起来了。这一结果通常被称为宇称的不守恒性。——英国小说家、科学家 斯诺（L.P.Snow,1905—1980）“ 大自然有一种异乎寻常的美”——规范场的故事/215我觉得目前物理学者对于基本粒子有一些不能了解的地方，恐怕就是因为还有一些很美的、很重要的数学观念还没有被引进来。不过应该引进哪些数学观念呢？目前当然还不能预料，我想这也是对年轻工作者的一大鼓励。——杨振宁后记如果你能将许多复杂的现象简化概括为一些方程式的话，那的确是一种美。诗歌是什么？诗歌是一种高度浓缩的思想，是思想的精粹，寥寥数行就道出了自己内心的声音，袒露出自己的思想。科学研究的成果，也是一首很美丽的诗歌。我们所探求的方程式就是大自然的诗歌。——杨振宁参考书目