物理文化与科学精神

《物理文化与科学精神》将物理科学的概念和物理学研究思想及其历史发展作为在校大学生科学素养的入门教育和人类文化领域的一个重要组成部分，注重突出物理学很主要和很基本的概念与规律的学习，注重结合物理科学的历史发展，突出物理学研究的思想和方法，注重教材内容的科学性、趣味性、实用性和科学价值观的有机结合，以提高学生科学素养，培养学生科学思想、科学方法、科学精神为目的。

本书共分为九章，每章均从学生熟悉的物理现象入手，通过描述物理现象及其变化和发展的物理概念和规律的研究，构建经典物理与近代物理的体系和结构，探讨物理科学、人文精神与科技进步、社会发展的关系。本书很突出的特点，在于它把重点放在科学中的发现、推理及概念形成的本质上，这也意味着从历史和哲学的角度来进行阐释。但是，作者无意使本书成为一本“轻松”的读物，不需要数学或逻辑推理就能够理解物理学。

前言
第一章 运动和力
1.1 力学的研究对象
1.2 牛顿运动定律
1.3 刚体的定轴转动
思考题
第二章 守恒定律和能量
2.1 动量守恒定律
2.2 角动量守恒定律
2.3 能量
思考题
第三章 太阳系和宇宙
3.1 对太阳系的认识
3.2 宇宙
思考题
第四章 物质的形态和性质
4.1 物质
4.2 固体、液体和气体
4.3 热与物质的相互关系
4.4 热的本质
思考题
第五章 电和磁
5.1 古代东西方对电和磁的认识
5.2 静电学与静磁学的建立
5.3 电磁联系的发现
5.4 电磁感应现象的研究
5.5 经典电磁场理论的建立
思考题
第六章 波动和光
6.1 波的概念
6.2 波动
6.3 声波
6.4 光
思考题
第七章 相对论和量子论
7.1 爱因斯坦与相对论
7.2 量子论
思考题
第八章 探索微观世界
8.1 原子结构
8.2 原子核
8.3 基本粒子
第九章 物理文化与科学精神
9.1 物理学的历史发展
9.2 关于科学与人文的对话
9.3 物理学史研究的新动向
思考题
主要参考书目
附录：国际单位制(SI)基本单位简介

    这三种化合物被称为铋系氧化物超导体。同时，美国阿肯色州立大学的荷尔曼和盛中直发明了第四代氧化物超导体及铊系氧化物超导体，超导转变温度达到了125K。到1988年底，开发新的氧化物超导体的研究达到高潮，在短短的两年内，不但开发出了新型氧化物超导体，而且把超导转变温度从90K提高到125K。
    寻找出室温能实现超导转变的材料就要在氧化物超导体上实现了，这一梦想具有不可抗拒的诱惑，几乎所有的科学家都表示：“不能轻易否定室温超导体的存在。”在此期间还有过许多关于发现了室温超导体的报道，日本、苏联和美国等多国科学家都曾宣称在室温附近观察到了显示出超导电性的迹象或某些反常，也有人根据量子化学估算出氧化物超导体的优选l临界温度可达200K—250K。尽管如此，在严格的推证之后，所有消息没有一条在科学上是成立的，也就是说，室温超导体的消息都被否定了。时至今日，仍然可以偶然听到有关室温超导体的报道。从米勒和贝德诺茨的发明开始至1992年初，有70余种氧化物超导体被开发出来，但所有的氧化物超导体的临界温度都低于125K，室温超导仍是不解之谜。
    （3）超导应用
    目前已查明在常压下具有超导电性的元素金属有32种，而在高压下或制成薄膜状时具有超导电性的元素金属有14种。
    ①超导电子学。自1962年超导量子隧道效应（约瑟夫森效应①）发现以后，超导技术在电子学中的应用揭开了新的篇章，经过多年的发展，至今已有许多新型的超导电子器件研制成功，这些超导电子器件包括：超导量子干涉器（SQUID）、超导混频器、超导数字电路、超导粒子探测器等。
    超导量子干涉器是一种磁通——电压转换器件，如果用一个简单的输入变压器，就转变成电流——电压放大器。这种放大器灵敏度极高，带宽能够达到兆赫，没有相位畸变，噪声极小。例如SQUID磁强计能够测量很好微弱的磁场，其分辨率能够达到10—11高斯左右，可以用来测量人体的微弱磁场，描绘出心磁图和脑磁图。
    超导混频器利用约瑟夫森结的变频作用，将高频信号转换成中频信号，主要应用于无线电技术中。