物理學史二十講（簡體書）

《物理學史二十講》是在中國科學技術大學科技史專業研究生課程講義《物理學史》的基礎上修訂編寫而成，講述中國物理學史和西方物理學史兩部分內容。中國物理學史包括：中國古代在力學、熱學、聲學、光學和電磁學方面的認識成就；明清時期西方物理學知識傳入中國的情況；20世紀上半葉物理學在中國的初步建立過程；激光物理學、原子核物理學和粒子物理學在中國的建立和發展情況。西方物理學史包括：古希臘和中世紀歐洲人對物理現象的認識；牛頓力學、熱力學、電磁學和光學在近代的建立過程；20世紀初期相對論和量子力學的建立過程。全書力求展示中國和西方物理學發展的歷史脈絡。
《物理學史二十講》可作為高等院校科技史專業、科學哲學專業或其他相關專業的研究生教材使用，也可作為大學生科技人文素質選修課的教材使用，同時也可供從事科學史、物理學和科學哲學等方面工作的人員參考。

中國科學技術大學科學技術史學科點自20世紀80年代初建立以來，每年都給科技史專業研究生開設物理學史課程，也給本科生開設過一些物理學史選修課。筆者從1995年以來一直承擔這門課的講授任務，本書即是在授課講稿的基礎上修改補充而成的。
物理學史是研究物理學發生和發展的歷史。眾所周知，物理學是在歐洲文化傳統中建立起來的，因此物理學史的主要內容是介紹這門科學在西方發生和發展的歷史。但是，在明代末期西方物理學知識開始傳入中國之前，中國古人在長期的生活和認識活動中也對物理現象進行了大量的觀察和探索，積累了豐富的經驗知識，並有許多發明和創造。中國古人的這些認識成果在一定程度上解決了古人面對的一些物理學問題，反映了中國古人的智慧。雖然中國古人的物理學認識活動沒有對近現代世界物理學的發展產生直接的作用，但它作為中華民族科學探索歷史的一個組成部分，我們有必要了解和研究。另外，自20世紀初期以來，物理學作為一門獨立的學科在中國已經歷了近百年的建設和發展，並取得了豐碩的成果，這一發展歷程也值得我們去了解和認識。因此，本書講述的內容包括中國物理學史和西方物理學史兩個部分。
本書共20章。前10章介紹中國物理學史，內容包括：中國古代在力學、熱學、聲學、光學和電磁學方面的認識成就；明清時期西方物理學知識傳入中國的情況；20世紀上半葉物理學在中國的初步建立過程以及激光物理學、原子核物理學和粒子物理學在中國的建立和發展情況。後10章介紹西方物理學史，內容包括：古希臘人對物理現象的認識；中世紀歐洲人對物理現象的認識；牛頓力學、熱力學、電磁學和光學在近代的建立過程；20世紀初期相對論和量子力學的建立過程。中國現代物理學史是個尚未被充分研究的領域，激光物理學、原子核物理學和粒子物理學在中國發展的歷史，目前研究的並不充分，因此本書對這些內容的介紹只是初步的，目的是藉此反映新中國建立後物理學在我國發展的一些情況。
史料是反映史實的基礎。學習物理學史應盡可能掌握一些基本史料。為了準確地反映歷史信息，本書盡量收錄了一些典型的文獻資料，力求以史料說話。這樣，讀者可以根據史料作出自己的理解和判斷。
科學思想是科學史中最有價值的內容，物理學史也不例外。本書力圖盡量闡明一些重要的物理學思想和研究方法，為此在有關章節中著重介紹了古希臘科學證明方法的建立、牛頓的科學研究方法、愛因斯坦的科學思想和哥本哈根學派的量子力學思想等內容，對其他一些思想性內容也作了適當的介紹和分析，著重展示物理學發展的歷史脈絡和思想演變過程。
本書吸收引用了大量已有的研究成果，包括中國科學院自然科學史研究所戴念祖先生主編的《中國科學技術史》物理學卷，自然科學史研究所王冰先生所著《中外物理交流史》，華東師範大學蔡賓牟和袁運開先生主編的《物理學史講義——中國古代部分》，清華大學郭奕玲和沈慧君先生編著的《物理學史》，清華大學向義和先生所著《物理學基本概念和基本定律溯源》，天津大學楊仲耆和首都師範大學申先甲先生主編的《物理學思想史》，北京大學潘永祥和杭州大學王錦光先生主編的《物理學簡史》，謝邦同先生主編的《世界近代物理學簡史》等。這些成果都為本書的編寫提供了支持和幫助。另外，書中也參考了中國科學技術大學科學技術史專業一些研究生的學位論文，例如胡昇華、儀德剛和張逢的博士論文，吉曉華、汪志榮和丁兆君的碩士論文等。凡引用的內容，書中均已註明。同時，研究生陳崇斌、鄒經培和丁兆君幫助查找了一些資料，並參與了第八、第九和第十講的部分撰寫工作。對於諸位先生和研究生的幫助，筆者表示誠摯的感謝。
由於水平所限，書中一定存在不少缺點和錯誤，懇請讀者批評指正。

總序
前言
上篇 中國物理學史
第一章 中國古人對力學現象的認識
第一節 對于時間和空間的認識
第二節 簡單機械
第三節 力與勢
第四節 對機械運動的認識
第五節 對于流體的認識

第二章 中國古人對熱現象的認識
第一節 古代的生火方法及對生火原因的解釋
第二節 關於火的分類及對熱性質的認識
第三節 沸水造冰實驗和雞蛋殼飛行實驗
第四節 溫度和濕度的測量
第五節 火藥和火箭的發明

第三章 中國古人對聲學現象的認識
第一節 對于聲音的認識
第二節 樂器發音
第三節 聲音共振現象
第四節 音律知識

第四章 中國古人對光學現象的認識
第一節 《墨經》光學知識
第二節 對焦距的認識和鏡面拋光技術
第三節 鏡面成像
第四節 對色散現象的認識
第五節 趙友欽的光學實驗

第五章 中國古人對電磁現象的認識
第一節 對電和磁的初步認識
第二節 指南針的發明
第三節 地磁偏角的發現和測量

第六章 明清時期西方物理學知識向中國的傳播
第一節 明末清初西方傳人的物理學知識
第二節 晚清時期西方物理學知識的傳人
第三節 影響物理學知識傳人的因素

第七章 20世紀上半葉物理學在中國的建立
第一節 出國留學與物理學人才培養
第二節 開展大學物理學教育
第三節 建立物理學研究機構
第四節 成立物理學會和創辦物理學雜志

第八章 激光物理學在中國的建立和發展
第一節 20世紀60年代前期中國激光物理學的建立
第二節 “文革”期間激光物理學的緩慢發展
第三節 20世紀70年代末和80年代初期激光物理學的穩步發展
第四節 20世紀末激光物理學的快速發展

第九章 原子核物理學在中國的建立和發展
第一節 20世紀上半葉的核物理發展情況
第二節 新中國核物理研究機構建設
第三節 核物理教育和人才培養
第四節 反應堆技術研究
第五節 核武器研制
第六節 核物理基礎研究

第十章 粒子物理學在中國的建立和發展
第一節 研究機構和隊伍建設
第二節 高等教育與人才培養
第三節 “層子模型”的建立
第四節 宇宙線實驗基地建設與研究工作
第五節 高能加速器建設

下篇 西方物理學史
第十一章 古希臘人對物理現象的認識
第一節 古希臘人對時間和空間的認識
第二節 亞里士多德對運動現象的認識
第三節 阿基米德的力學證明

第十二章 中世紀歐洲人對物理現象的認識
第一節 一些學者對運動學的研究
第二節 達·芬奇的物理認識

第十三章 牛頓力學體系的建立
第一節 伽利略的運動學研究
第二節 萬有引力定律的發現
第三節 牛頓的力學研究和綜合

第十四章 熱力學的建立
第一節 對于熱現象的認識
第二節 能量轉化與守恆定律的建立
第三節 熱力學第二定律的建立

第十五章 經典電磁理論的建立
第一節 庫侖定律的發現
第二節 電流現象研究
第三節 法拉第的電磁學實驗研究
第四節 麥克斯韋電磁場理論的建立

第十六章 經典光學的建立
第一節 反射定律和折射定律的建立
第二節 色散現象研究
第三節 對于光本性的認識
第四節 光譜研究

第十七章 相對論的建立
第一節 狹義相對論的建立
第二節 廣義相對論的建立

第十八章 相對論宇宙學和愛因斯坦的科學思想
第一節 相對論宇宙學的建立
第二節 愛因斯坦的科學思想

第十九章 量子力學建立之前的基礎研究工作
第一節 普朗克的能量子假說
第二節 愛因斯坦的光量子理論
第三節 玻爾的原子理論
第四節 德布羅意物質波理論的提出

第二十章 量子力學的建立
第一節 矩陣力學的創立
第二節 波動力學的創立
第三節 測不準原理和互補原理的提出
第四節 哥本哈根學派的量子力學思想