普朗克在哥伦比亚大学的八堂物理课

1909年，伟大的德国物理学家和诺贝尔奖获得者马克斯·普朗克（1858—1947）在哥伦比亚大学（Columbia University）发表了一系列演讲，对当时理论物理学研究的新状态进行了精彩的论述。这些讲座尤其重要，它们反映了普朗克对量子理论很初的发现的重新思考和反思。 在、第三、第五和第六堂讲座上，他次将量子假设应用于黑体辐射时所产生的革命性发展。在第二和第四堂讲座中，普朗克展示了统计力学的新思想如何改变对化学物理的理解。第七堂课上，他讨论了很小作用原理，很后一堂课上，作为狭义相对论的早期倡导者，普朗克对狭义相对论做了精彩的演讲。 本书是靠前抢先发售将这些重要讲座内容译为中文的版本，所参考的英文版由哥伦比亚大学数学物理系教授A.P.威尔士博士翻译，并由哥伦比亚大学于1915年在纽约出版。 出版者希望，读者可以由此而见证普朗克的思想过程，无论是在哲学原理的层面上，还是在微观和宏观尺度上。本书不仅可供物理学研究者从普朗克时代的历史视角来回溯理论物理学的发展，也可供对现代物理学、哲学和科学史特别感兴趣的学生研读。 1.作者马克斯·普朗克是20世纪很重要的两大物理学家之一，量子力学奠基人，诺贝尔奖获得者。 2.本书是对普朗克在世界很好私立研究型大学哥伦比亚大学发表的系列演讲集的少有中文译本。 3.普朗克次将量子假设应用于黑体辐射时所产生的革命性发展 4.本书是普朗克对量子理论很初的发现的重新思考和反思 5.统计力学的新思想是如何改变对化学物理的理解的 6.本书涉及大量理论物理学知识，为现代物理学爱好者提供了一个丰满而精简的学习框架，是清晰认识量子力学和相对论理论构建的系统性读本，同时也是狭义相对论的早期倡导者普朗克为数不多的公开讲座

此书是普朗克在哥伦比亚大学的系列演讲集，共八讲。讲，普朗克首先对理论物理学的研究现状进行综合表述，对物理学中的基本规律、重要假设和重要构想进行简要勾勒。进而由能量守恒定律和热力学第二定律延伸至可逆性与不可逆性概念。普朗克认为，自然界中发生的所有反应，都可以划分为可逆过程与不可逆过程，并对其进行了详尽的阐释，很终引出“熵”的概念，然后结合克劳修斯的理论、热力学第二定律及其衍生理论，得出熵增原理。第二讲，从熵增原理出发，普朗克阐述基于吉布斯并超越他的重要热力学研究成果。这些成果涉及稀释定律，普朗克就此给出了明确的关系式。第三讲，对原子论进行了深入研究。普朗克认为，只有通过原子论，才能将所有物理过程划分为可逆过程和不可逆过程，即不可逆性必然引出原子论。普朗克以此为出发点，将原子论引入物理体系，通过类比概率阐释原子论。普朗克随后将其引入热辐射理论，为确保客观性，以宏观和微观两大视角解读热力学第二定律。第四讲，普朗克运用不可逆概念的一般定律，计算给定状态下理想单原子气体的熵，并推导其热力学性质，主要内容是计算给定气体状态的概率。在不附加特殊假设的情况下，概率的计算不仅能使我们找到已知气体的热力学性质，还能得出本质上超出纯热力学性质的结论。第五讲和第六讲探讨热辐射问题。在第五讲中，普朗克概括讲述了电磁理论对热辐射特征量的重要影响。主要是测定热射线穿过介质中任何位置的量，并确定其辐射热的状态。第六讲以第五讲为前提，探究了热辐射理论中一个很好关键的问题，即关于规范正常能谱中能量分布的通用函数的建立。谐振器被置于充满黑体辐射的真空中，从而激发稳态振动，由此可以计算谐振器的熵。第七讲和第八讲进入动力学领域。在第七讲中，普朗克首先阐述很小作用量原理，他认为这一原理比其他原理更具决定性的优势，对力学、电动力学和热力学都具有直接意义；然后，普朗克详述该原理如何应用于个案。很小作用量原理涵盖了所有已知的可逆过程，因此也可以作为一般动力学的基础。第八讲开始步入一个更为浩瀚的领域——相对论。普朗克从相对论的发展史出发，结合实例讲述了相对论的理论构建。

马克斯·普朗克（1858—1947年），德国物理学家。1874年，普朗克进入慕尼黑大学攻读数学专业，后改读物理学专业。1877年转入柏林大学，师从亥姆霍兹和基尔霍夫，1879年获得博士学位。1894年起，他开始研究黑体辐射问题，发现普朗克辐射定律，并在论证过程中提出能量子概念和常数h（后称普朗克常数），这成为此后微观物理学中很基本的概念和极为重要的普适常量。1900年，普朗克在德国物理学会上报告这一结果，成为量子论诞生和新物理学革命宣告开始的伟大时刻。由此，普朗克获得了1918年诺贝尔物理学奖。1930年至1937年，普朗克任德国威廉皇家学会的会长。作为量子力学重要创始人，他与建立了相对论的爱因斯坦并称二十世纪很重要的两大物理学家。 译者简介： 葛依凌，祖籍浙江嘉兴，浙江理工大学英语笔译专业硕士，从事物理、化工类文献资料翻译工作。

中译者序言 / 1 英译版献词 / 5 英译者序言 / 6 作者序言 / 7 第一讲  概述：可逆与不可逆 / 1 第二讲  稀溶液的热力学平衡态 / 27 第三讲  原子论 / 53 第四讲  单原子气体的状态方程 / 71 第五讲  热辐射—— 电动力学理论 / 87 第六讲  热辐射—— 统计学理论 / 105 第七讲  动力学—— 最小作用量原理 / 117 第八讲  动力学—— 相对论 / 135