改变物理学思想的八个方程 平装

公式的出现，改变了物理学的表达，让物理有了本质的飞跃，进而冲击了我们的世界观。

这是一本讲述人类的智慧结晶方程如何反过来影响人类思维的过程，这种奇特的现象，在物理学中尤为突出。因此，结合物理学史，国内知名的诺贝尔奖研究者、科普专家杨建邺老先生，将这一过程用八个方程展现了出来。围绕方程展开的，不是艰深的物理术语，而是科学家们探索物理知识的传奇故事。也因此，这本书适合所有喜爱物理的人观看。本书特点：

1.趣味性，物理学发展的历史背景和科学家的传奇故事，让我们容易地接受方程的存在。
2.思辨性，对物理和数学的关系的思考，方程为何能带动科学家进入新的领域，无处不是透着思辨的味道。
可以说，每一个方程都是物理学家探索世界本质过程中的一次尝试，而每一个结果都是思想变革的种子。

 

杨建邺，生于1935年，湖北红安人，武汉华中科技大学物理学院退休教授。对物理学史、物理学家和诺贝尔奖得主的事迹有特别的兴趣。著有《杰出物理学家的失误》《玻尔传》《爱因斯坦传》《窥探上帝的秘密——量子史话》等；译有《爱因斯坦传》《原子舞者——费米传》《夸克与美洲豹》等；主编有《20 世纪诺贝尔奖获奖者辞典》《诺贝尔奖史话》等。

在物理学开始出现的时候，物理学并没涉及数学，当然物理学里也就没有出现数学方程式，而只是纯文字的叙述。到法国数学家和物理学家笛卡儿开始研究物理学的时候，他首开先河在物理学中开始引入数学。从此，我们对世界的认识开始有所改观。本书把物理学发展进程中的关键事件和关键点梳理出来，然后通过公式的发现与应用，把历史故事讲述得更有条理，更有针对性，从而揭示出科学家认识这个世界的艰难历程。

序言 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••I
一、天上与地下力的统一—牛顿的万有引力方程 ••••••••••••••••••1
1. 光荣从黑暗中迅速生长 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2. 哲学家笛卡儿 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
3. 天空立法者—开普勒 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
4. 牛顿和万有引力定律的建立 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••37
5. 万有引力定律是普适的吗？ ••••••••••••••••••••••••••••••••••••44
二、电和磁的转换—麦克斯韦方程组 •••••••••••••••••••••••••••••••54
1. 一位喜爱哲学沉思的物理学家 •••••••••••••••••••••••••••••••••56
2. 电学中的牛顿—安培 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••59
3. 物理学基础中最深刻的变化 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••61
4.“上帝的神来之笔” •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••68
三、量子力学的基石—普朗克方程 ••••••••••••••••••••••••••••••••••85
1. 紫外灾难的出现•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••85
2. 爱因斯坦使普朗克坐立不安 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••94
四、引力的几何语言—广义相对论方程 ••••••••••••••••••••••••••101
1.“我一生最愉快的思想” ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••102
2.“宇宙新理论和牛顿观念破产” •••••••••••••••••••••••••••••108
3. 广义相对论方程比爱因斯坦更聪明 ••••••••••••••••••••••••••112
五、矩阵力学的诞生—非对易方程 ••••••••••••••••••••••••••••••••120
1. 走进物理学殿堂•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••122
2. 玻尔节上遇玻尔•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••125
3. 差一点得不到博士学位 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••131
4. 哥本哈根之行，灵感突发 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••133
5. 量子力学的新形式 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••136
六、波动力学的提名—薛定谔方程 ••••••••••••••••••••••••••••••••145
1. 维也纳大学出来的物理学家 ••••••••••••••••••••••••••••••••••146
2. 机遇找到了薛定谔 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••150
3. 惊喜和诅咒并存•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••155
4. 薛定谔方程比薛定谔还聪明！ •••••••••••••••••••••••••••••••160
七、发现负能量—狄拉克方程 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••164
1. 狄拉克青少年时期 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••166
2. 剑桥大学的研究生 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••168
3. 初显身手，气象不凡 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••170
4. 狄拉克方程第一个意想不到的礼物—自旋 ••••••••••••••174
5. 狄拉克方程的第二个意想不到的礼物—反粒子 ••••••••180
八、相互作用的统一—杨 - 米尔斯场方程 •••••••••••••••••••••••184
1. 守恒和不变性之间的关系：诺特定律 •••••••••••••••••••••••186
2. 布鲁克海文实验室“十分不同的”感受 ••••••••••••••••••••189
3. 规范不变性和走火入魔 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••190
4. 友谊、困难和辉煌 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••195
5. 希格斯和对称性自发破缺 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••200
九、数学与物理的分与合—方程式何以比物理学家聪明？ •••••208
参考书目 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••222