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第1章 早期的宇宙观 1

1.1 地球 1

1.2 天空 2

1.3 亚里士多德和阿里斯塔克斯的观点 3

1.4 哥白尼革命 7

第2章 太阳系和太阳系之外 9

2.1 椭圆轨道 9

2.2 伽利略的贡献 11

2.3 恒星 12

第3章 牛顿的时空观 14

3.1 无限的宇宙 14

3.2 无穷的时间 18

3.3 标量和矢量 19

3.4 四维时空 22

3.5 速度和加速度 24

第4章 早期的运动观 27

4.1 齐诺悖论 27

4.2 亚里士多德的运动观 30

4.3 伽利略的运动观 32

第5章 牛顿的运动定律 35

5.1 第一定律 35

5.2 第二定律 36

5.3 第三定律 39

5.4 参考系 40

第6章 牛顿的引力理论 46

6.1 苹果与月球 46

6.2 远距离作用 48

6.3 场 49

第7章 能量和动量 50

7.1 功 50

7.2 能量 51

7.3 能量守恒 52

7.4 动量 53

7.5 动量守恒 54

7.6 角动量 55

第8章 电与磁 56

8.1 电 56

8.2 磁 58

8.3 电磁 60

第9章 波的运动 62

9.1 声波 62

9.2 声音的多普勒效应 64

9.3 光波 64

9.4 光的多普勒效应 66

第10章 相对论 68

10.1 牛顿理论的局限性 68

10.2 全新的运动定律 69

10.3 双胞胎悖论 74

10.4 光速是速度的极限 76

10.5 等效原理 77

10.6 引力是扭曲的时空 77

10.7 黑洞 80

第11章 原子 81

11.1 早期的原子观 81

11.2 原子存在的证据 82

11.3 原子的构成 84

11.4 原子核 85

第12章 量子理论的曙光 89

12.1 黑体辐射 90

12.2 光电效应 91

12.3 线状光谱 93

12.4 玻尔的原子模型 93

第13章 量子力学 95

13.1 粒子波 95

13.2 非相对论量子力学 96

13.3 海森堡的不确定原理 98

13.4 量子力学中的干涉问题 100

13.5 相对论性量子力学 101

13.6 自旋与统计 107

13.7 纠缠 108

第14章 元素 111

14.1 角动量的量子限制 111

14.2 元素 113

14.3 化合物 116

第15章 原子物理 118

15.1 强力 118

15.2 原子核 120

15.3 核聚变 123

15.4 关于放射性的其他问题 125

15.5 核裂变 126

第16章 基本粒子 128

16.1 什么是基本粒子 128

16.2 基本强力 129

16.3 弱力 130

16.4 标准模型 132

第17章 太阳和太阳系 144

17.1 太阳 144

17.2 行星 147

第18章 银河系 161

18.1 恒星 161

18.2 星球的演变 164

18.3 星系 167

第19章 宇宙 170

19.1 宇宙的扩张 170

19.2 宇宙微波背景辐射 174

19.3 大爆炸 175

19.4 膨胀 178

19.5 宇宙是由什么组成的 180

第20章 假想 184

20.1 超对称理论 184

20.2 超弦理论 187

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