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目录1

译者序／1

作者原序／1

第一章 地上与天上的运动／1

1.1 伽利略的望远镜／1

1.2 古老的天文学／2

1.3 亚里士多德与托勒密：数学模型／6

1.4 哥白尼：进入表象之下／10

1.5 伽利略／12

1.6 开普勒：不复为圆／17

1.7 牛顿／22

1.8 小结／34

第二章 能量、热与机会／36

2.1 开场白／36

2.2 温度与温度计／37

2.3 能量及能量守恒／39

2.4 热量是能量／46

2.5 原子与分子／48

2.6 蒸汽机与熵／55

2.7 熵与无规性／63

2.8 混沌／68

2.9 小结／75

第三章 电与磁／76

3.1 电荷／76

3.2 磁体／84

3.3 电流与磁性／87

3.4 法拉第与电磁感应／96

3.5 麦克斯韦的大综合：电磁学／99

3.6 小结／106

第四章 光／108

4.1 波动／108

4.2 声波／111

4.3 光／113

4.4 最短时间原理／118

4.5 光是什么／123

4.6 光波／129

4.7 传播光的介质／139

4.8 光就是电磁波／141

4.9 小结／148

第五章 空间与时间／149

5.1 电子／149

5.2 光速当真恒定吗／151

5.3 空间与时间的统一／156

5.4 空间、时间与运动／156

5.5 时空几何／160

5.6 洛仑兹变换／166

5.7 时间延缓效应与“双生子佯谬”／168

5.8 距离与洛仑兹一菲茨杰罗收缩／172

5.9 一切都难以置信／179

5.10 四维矢量／180

5.11 动量与能量／180

5.12 时空中的电与磁／186

5.13 小结／189

第六章 最小作用量原理／191

6.1 简释本章内容／191

6.2 作用量／192

6.3 应当称最小，还是称定态／194

6.4 作用量为什么会最小／196

6.5 磁作用量／197

6.6 时变场与相对论／201

6.7 电磁场的作用量／203

6.8 动量、动能与时空均匀性／204

6.9 角动量／206

6.10 小结／207

7.1 存在的问题／208

第七章 引力与弯曲时空／208

7.2 曲率／211

7.3 引力就是时空曲率／217

7.4 映射图与度规／219

7.5 爱因斯坦引力定律／222

7.6 牛顿理论与爱因斯坦理论的对比／226

7.7 对光进行称量／227

7.8 物理与几何／230

7.9 广义相对论与“相对”有否关系／231

7.10 小结／232

8.1 热辐射危机／233

第八章 量子革命／233

8.2 原子为什么是简单的／238

8.3 原子的玻尔模型／241

8.4 海森伯与量子世界／247

8.5 薛定谔另辟蹊径／249

8.6 概率与不确定度／252

8.7 自旋／255

8.8 费因曼的全历史量子理论／260

8.9 走的是哪一条路／264

8.10 爱因斯坦的反击：量子纠结／267

8.11 决定论是怎么搞的／272

8.12 电子如何在磁场中行事／276

8.13 电子是可以彼此区分开来的吗／278

8.14 小结／282

第九章 量子理论与狭义相对论的结合／283

9.1 爱因斯坦再加海森伯／283

9.2 场与振子／285

9.3 粒子的不可区分性与激光器／289

9.4 物质的场／291

9.5 电子为什么是费米子／294

9.6 反粒子／298

9.7 量子电动力学／299

9.8 奇妙的费因曼图／301

9.9 点电荷导致的危险／306

9.10 熙熙攘攘的真空／312

9.11 小结／314

第十章 秩序破坏对称／315

10.1 冷却与冻结／315

10.2 致冷／318

10.3 没有摩擦的流动／320

10.4 超流涡旋／323

10.5 金属／326

10.6 没有电阻的电传导／327

10.7 小结／334

第十一章 夸克与使夸克聚拢的作用／335

11.1 观看极小的世界／335

11.2 进入原子核／337

11.3 量子色动力学／343

11.4 小结／351

第十二章 弱力与量子电动力学的统一／352

12.1 什么是弱力／352

12.2 镜像世界／358

12.3 弱力与电磁力中蕴蓄的统一性／369

12.4 假想的长程电弱统一作用／370

12.5 质量的起源／373

12.6 大统一理论／379

12.7 小结／382

13.1 黑洞／383

第十三章 引力加上量子理论——恒星与黑洞／383

13.2 恒星、白矮星、脉冲星／391

13.3 释放引力中的能量：有待进一步研究的黑洞／398

13.4 引力的神秘坚冰上初现裂隙／399

13.5 黑洞熵：引力与热力学／403

13.6 量子引力：一场重大挑战／404

13.7 “无中生有”／410

13.8 小结／411

第十四章 粒子、对称与宇宙／412

14.1 宇宙学／413

14.2 炽热的大爆炸理论／422

14.3 宇宙在时空中的形状／425

14.4 一张简单的“宇宙蛋糕”配方／429

14.5 为什么物质至今依然存在／434

14.6 如何区别未来与过去／437

14.7 暴胀／441

14.8 小结／445

第十五章 设问／446

15.1 隐藏的维度：表现为几何学的电荷／446

15.2 超对称：费米子与玻色子携起手来／449

15.3 弦理论：从点再前进一步／453

15.4 模糊团与小刺猬／460

15.5 对引力的修正——一个极富新意的观念／465

附录A 平方反比关系／468

附录B 矢量与复数／473

附录C 布朗运动／477

附录D 单位／479

重要词条／485

参考书目／510

索引／514