力学 杨维纮 兴 中国科学技术大学 近代物理系
杨维纮
绪论 中国科学技术大学杨维 第一章质点运动学 第二章质点动力学 第三章动量 第四章机械能守恒 第五章角动量定理 第六章刚体力学 第七章振动和波 纮 第八章相对论
绪论 第一章 质点运动学 第二章 质点动力学 第三章 动量 第四章 机械能守恒 第五章 角动量定理 第六章 刚体力学 第七章 振动和波 第八章 相对论 中国科学技术大学杨维纮
论 绪论 中国科学技术大学杨维 一、物理学以前称为自然哲学 二、物理学的研究对象 三、物理学的任务和目的 四、物理学的理论与实验 五、科学与技术 六、物理学的研究方法和科学态度 七、力学的发展史 八、物理学的学习要求
绪 论 一、物理学以前称为自然哲学 二、物理学的研究对象 三、物理学的任务和目的 四、物理学的理论与实验 五、科学与技术 六、物理学的研究方法和科学态度 七、力学的发展史 八、物理学的学习要求 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮
论 中 、物理学以前称为自然哲学 国 科 学 古希腊人把所有对自然界的观察和思考, 技 笼统地包含在一门学问里,那就是自然哲学, 科学分化为天文学、力学、物理学、化学、 大多生物学地质学等,只是最近几百年的事。 学 在牛顿的时代里,科学和哲学还没有完全分 家。牛顿划时代的著作名为“自然哲学的数 杨 学原理”,就是一个明证。物理学最直接地 维 关心自然界最基本规律,所以牛顿把当时的 纮 物理学叫做自然哲学
一、物理学以前称为自然哲学 古希腊人把所有对自然界的观察和思考， 笼统地包含在一门学问里，那就是自然哲学， 科学分化为天文学、力学、物理学、化学、 生物学、地质学等，只是最近几百年的事。 在牛顿的时代里，科学和哲学还没有完全分 家。牛顿划时代的著作名为“自然哲学的数 学原理”，就是一个明证。物理学最直接地 关心自然界最基本规律，所以牛顿把当时的 物理学叫做自然哲学。 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮
论 中 二、物理学的研究对象 国 科川·物理学是探讨物质结构、运动基本规律和相 学互作用的科学 技幻·物理学是一门实验科学,物理学实验是物理 术 学理论正确与否的仲裁者 大·随着科学的发展,从物理学中不断地分化出 学 诸如粒子物理、原子核物理、原子分子物理、 凝聚态物理、激光物理、电子物理、等离子 杨 体物理等名目繁多的新分支,以及从物理学 维 和其它学科的杂交中生长出来的。诸如天体 纮 物理、地球物理、化学物理、生物物理等众 多交叉学科
二、物理学的研究对象 物理学是探讨物质结构、运动基本规律和相 互作用的科学 物理学是一门实验科学，物理学实验是物理 学理论正确与否的仲裁者 随着科学的发展，从物理学中不断地分化出 诸如粒子物理、原子核物理、原子分子物理、 凝聚态物理、激光物理、电子物理、等离子 体物理等名目繁多的新分支，以及从物理学 和其它学科的杂交中生长出来的。诸如天体 物理、地球物理、化学物理、生物物理等众 多交叉学科。 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮
论 中 三、物理学的任务和目的 国 科 学 ◆用一系列尽可能简明的概念和方程(定 技律),去统一概括物质的结构和运动的 术 基本规律 3?“物理学依赖种基本的信色理 杨统一的,牛顿力学则是体现这种信念的 维第一个成功的范例。 纮
三、物理学的任务和目的 用一系列尽可能简明的概念和方程（定 律），去统一概括物质的结构和运动的 基本规律 物理学依赖于一种基本的信念：物理世 界存在着完整的因果链条，即自然界是 统一的，牛顿力学则是体现这种信念的 第一个成功的范例。 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮
论 中 统一的自然界 国 科 从牛顿力学的创建到现在,已经有三百 学 多年了,物理学已经大大发展了,远远超过 技 了经典力学原有的水平。但是,就物理学的 最基本的追求和物理学的总目标来说,却一 直没有变化。经典力学时代的追求和目标, 大 可以说时至今日仍然是整个物理学的追求和 学 目标。这个最基本的追求和目标,就是自然 q界的统一。的确,丛整个物理学的发展中, 杨 可以看到一条鲜明的主线,这就是执着地追 维求宇宙的统一,找寻支配宇宙万物的最基本 纮 最统一的规律
统一的自然界 从牛顿力学的创建到现在，已经有三百 多年了，物理学已经大大发展了，远远超过 了经典力学原有的水平。但是，就物理学的 最基本的追求和物理学的总目标来说，却一 直没有变化。经典力学时代的追求和目标， 可以说时至今日仍然是整个物理学的追求和 目标。这个最基本的追求和目标，就是自然 界的统一。的确，丛整个物理学的发展中， 可以看到一条鲜明的主线，这就是执着地追 求宇宙的统一，找寻支配宇宙万物的最基本 最统一的规律。 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮
论 中 统一的自然界 国 科 学 相信存在统一,努力寻求统一,如 技果仅仅作为一种自然观,早在古代已经 烈术圆有了。老子的《道德经》中写有:“道 生一、一生二、二生三、三生万物。” 学这就是中国古代的一种统一观,它完全 可以与爱因斯坦所提及的古希腊的哲学 杨 维 相媲美。不过,无论在古代中国或古希 纮 腊,统一观都只是一种哲学思辨
统一的自然界 相信存在统一，努力寻求统一，如 果仅仅作为一种自然观，早在古代已经 有了。老子的《道德经》中写有：“道 生一、一生二、二生三、三生万物。” 这就是中国古代的一种统一观，它完全 可以与爱因斯坦所提及的古希腊的哲学 相媲美。不过，无论在古代中国或古希 腊，统一观都只是一种哲学思辨。 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮
论 中 统一的自然界 国 科 牛顿的力学和古代的哲学不同,它不是 学 思辨地坚持统一观,而是发展了寻找统一的 技 有效的物理方法。牛顿在他的最重要的力学 著作《自然哲学的数学原理》中阐明了他采 用的方法。他在前言中写道:“我奉献这一 大 作品,作为哲学的数学原理,因为哲学的全 学 部责任似乎在于从运动的现象去研究自 然界中的力,然后从这些力去说明其它的现 杨 象。”这就是说,寻求统一的出发点不是思 维 辨而应是运动现象。自然界中的运动现象是 纮 多种多样的,物理学的责任就在于寻找支配 这些现象的统一的力
统一的自然界 牛顿的力学和古代的哲学不同，它不是 思辨地坚持统一观，而是发展了寻找统一的 有效的物理方法。牛顿在他的最重要的力学 著作《自然哲学的数学原理》中阐明了他采 用的方法。他在前言中写道：“我奉献这一 作品，作为哲学的数学原理，因为哲学的全 部责任似乎在于——从运动的现象去研究自 然界中的力，然后从这些力去说明其它的现 象。”这就是说，寻求统一的出发点不是思 辨而应是运动现象。自然界中的运动现象是 多种多样的，物理学的责任就在于寻找支配 这些现象的统一的力。 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮
论 中 统一的自然界 国 科 学 今天的物理学,仍然大体地沿袭着 技牛顿所开创的研究途径:寻找统一的力, 或统一的相互作用。因此,几乎所有基 术 本的物理理论都称做某种力学,如牛顿 学國力学、电动力学、色动力学等等。每 种新的力学的确立,都标志着我们在追 杨 求统一的途程上达到了一个新的水平。 维 纮
统一的自然界 今天的物理学，仍然大体地沿袭着 牛顿所开创的研究途径：寻找统一的力， 或统一的相互作用。因此，几乎所有基 本的物理理论都称做某种力学，如牛顿 力学、电动力学、色动力学等等。每一 种新的力学的确立，都标志着我们在追 求统一的途程上达到了一个新的水平。 中 国 科 学 技 术 大 学 杨 维 纮