课程概述

该课程主要介绍了几百年来,尤其是近一个世纪以来物理学的重大进展及其与人类文明的关系。主要内容包括:经典物理(力学、热学、电磁学、波动光学、原子物理)、量子力学、粒子物理、相对论、宇宙学及材料物理与其它学科的关系;以及由此带来的现代高科技的重大突破以及当今热门现象(例如:激光、光纤、能源与环保、大型对撞机、不明飞行物和伪科学、核武器与和平……)。通过分析经典物理和近现代物理学中奥妙无穷的现象和规律,阐述物理学发展规律、科学思维以及研究方法,说明物理学即是人类文明开始的基础,也是人类文明的推动力。



证书要求

1.     课堂作业(20%):共5次,每次4分,共20分。

2.     课堂讨论(30%):有效发帖数量达到5条及以上为满分,共30分。

3.     期末测试(50%):1次,共50分。



授课大纲

绪论

 第一章: 经典物理学与人类文明

  介绍经典力学、热学、电磁学、波动光学的诞生经过、思考方式、主要原理以及对人类工业革命和现实生活的重要影响。 (6学时)

第二章: 量子力学

 介绍量子力学的产生背景、适用范围、基本原理、思维方式以及对人类哲学观念的影响。(4学时)

第三章:天体物理

 介绍现代宇宙学模型、大爆炸模型、宇宙的起源、演化及命运,黑洞等对人类文明的正面和负面的影响。(2学时)

 第四章: 物质结构。

 介绍构成物质的基本单元及其之间的基本相互作用。 (2学时)

 第五章: 材料科学

介绍材料科学的产生背景以及在纳米材料、燃料电池、太阳能发电等方面的科技应用。 (2学时)



参考资料

书籍:

  1.物理学与人类文明,盛正卯、叶高翔,浙江大学出版社。

  2.物理学与人类文明16讲,赵峥,高等教育出版社,2008年。

3. 普通人的物理世界,罗杰.S.琼斯,明然、黄海元译,江苏人民出版社,1998年。

4. 改变世界的物理学,倪光炯,复旦大学出版社,1999年。

5. 物理与文化——物理思想与人文精神的融合(第二版),倪光炯、王炎森,

   高等教育出版社,2009年。

6. 物理学史,郭奕玲,沈慧君,清华大学出版社,2005年。

7. 激光技术——照亮21世纪之光,乐俊维等编著,中国科学技术出版社,1994年。

8. 20世纪物理学,V.F.维斯科夫著,杨福家等译,科学出版社,1979年。

9. 探求上帝的秘密——从哥白尼到爱因斯坦,赵峥,北京师范大学出版社,1997年。10.三体,刘慈欣,重庆出版社,2008年。


网络资源:

1、自然   https://www.nature.com/

2、科学   https://www.sciencemag.org

3、Physics(美国物理学会)  https://physics.aps.org/

4、Science now科学时刻   https://sciencenow.sciencemag.org/

5、粒子物理 https://www.particleadventure.org/

6、大爆炸理论https://hepwww.rl.ac.uk/public/Phil/bigbang/part1.html

7、我们的科学 www.oursci.org

8、北京科普  www.bjkp.gov.cn

9、 Google学术搜索  https://scholar.google.com.hk

10、预印本文库  https://arxiv.org/

11、微信公众号:星创客科学思维训练

12、微信公众号:中科院高能所

13、微信公众号:中国科普博览

14、微信公众号:中科院物理所