物理学与文明的脚步

本书源自北京师范大学物理系教授赵峥在各大高校和网络平台开设多年且备受学生好评的“从爱因斯坦到霍金的宇宙”系列讲座。 本书以哥白尼、伽利略、牛顿和爱因斯坦的贡献为主线，来讲述自然科学的重大成就和重要思想；以霍金和彭罗斯的贡献为核心，来阐述当代的时空理论，介绍相对论和量子论探究的前沿与最新成果。内容涉及关于量子力学的论战、核物理、恒星演化、黑洞、宇宙学、时间疑义等知识。 本书还将物理学的发展融入人类文明的历史长河中，介绍了东西方文明的诞生、发展与变革，使读者对物理学与文明的依存关系和相互影响有一个宏观的认识。

赵峥，北京师范大学物理系教授，博士生导师。1967年毕业于中国科学技术大学物理系，1981年于北京师范大学天文系获硕士学位（导师刘辽教授），1987年于布鲁塞尔自由大学获博士学位（导师普利高津教授）。曾任北京师范大学研究生院副院长、物理系主任、中国物理学会引力与相对论天体物理分会理事长、中国物理学会理事、《大学物理》杂志副主编。 赵峥教授长期从事广义相对论、黑洞和引力波的教学与研究工作，发表科研论文100余篇，出版科研专著、教材及科普图书10余本；曾两次获科技进步二等奖，两次获得中国图书奖。

第一讲 爱因斯坦与物理学的革命 一　、物含妙理总堪寻 二、物理学的诞生与发展 三、两朵乌云 四、爱因斯坦和相对论的创建 五、狭义相对论 六、究竟是谁创建了相对论 第二讲　激动人心的量子之谜 一、原子物理学的发展 二、人才特别快车 三、矩阵力学和波动力学 四　、奇妙的波粒二象性 五、关于量子力学的长期论战 六、相对论性量子理论 第三讲　比一千个太阳还亮 一、中子、裂变与链式反应的发现 二、原子弹与氢弹的研制背景 三、奥本海默、斯洛廷与费曼 四、　核武器的研制和使用 五、中国研制核武器 六、原子能的和平利用 七、杨振宁对科学的贡献 第四讲　点燃科学的朝霞 一、从中心火到地心说 二、科学革命的前夜 三、点燃科学的朝霞 四　、神坛上下的牛顿 第五讲　弯曲的时空——广义相对论 一、狭义相对论面临的困难 二、马赫原理与等效原理 三、弯曲时空与黎曼几何 四、　广义相对论 五、广义相对论的三个实验验证 六、探索引力波——倾听来自宇宙深处的声音 七、爱因斯坦的学术成就及影响 第六讲　白矮星、中子星与黑洞 引子一：加尔各答黑洞 引子二：　《每月之星》 一、历史上的黑洞 二、恒星的演化 三、白矮星与红巨星 四、中子星与脉冲星 五、超新星爆发 六、对黑洞的早期认识 第七讲　霍金、彭罗斯与黑洞 一、黑洞的“基态”与“激发态” 二、霍金：从平凡和疾病中逆袭 三、亦师亦友的彭罗斯 四、面积定理与贝肯施泰因的奇想 五、逆向思维：霍金辐射的发现 六、真空热效应与边界效应 七、霍金的主要成就和中国之行 八、信息疑难与霍金打赌 第八讲　星空与太阳系 一、太阳与月球 二、行星及矮行星 三、小行星与彗星 四、星空巡礼 五、星系与星系团 第九讲　膨胀的宇宙，虫洞与时间机器 一、膨胀的宇宙 二、关于大爆炸宇宙的问题 三、虫洞——时空隧道 四、时间机器 第十讲　对时间的认识和探索 引言：相对论研究引发的“时间疑义” 1、　时间是什么 二、“同时”的定义与时间的测量 三、同时的传递性与热力学第零定律 四、奇点疑难——时间有没有开始与终结 五、奇点定理简介 六、对奇点定理的质疑与热力学第三定律 第十一讲　文明的起源——探索人类的童年 一、宇宙何时创生 二、人类的诞生 三、探索人类的童年——地中海文明 第十二讲　文明的演进 一、思想大解放的时代(公元前800—前300年　) 二、灿烂的古希腊文明 三、走向统一的西方与古代科学的繁荣 四、走向统一的东方，改革与超车 主要参考书目 科普类 历史与科学史