大学物理(热学) 金晓峰 复旦大学物理系 xijin@fudan.edu.cn 2006-9-6 2021/9/5
2021/9/5 1 大学物理（热学） 金晓峰 复旦大学物理系 xfjin@fudan.edu.cn 2006-9-6
l。 To be confident 2. To be yourself 3. To enjoy yourself
1. To be confident 2. To be yourself 3. To enjoy yourself
大学与中学物理的差别
大学与中学物理的差别
如果有一个刚刚进化为人类的古人,当他放眼环顾周围自然 界的时候,他的心情会是怎样的充满着惊奇呢? 如果他首先仰望天空,则耀眼的阳光会使他难于启开双眼,哪 怕是片刻也不敢对它凝视。他不得不用手遮着阳光来观望那变幻 莫测的苍穹:白云刚刚从头上掠过,转眼之间乌云又突然袭来,以 至遮天蔽日,天地万物的景色骤然为之一变。这使他惊疑不止。 接着狂风夹杂着点点雨滴,暴风伴随着闪电雷鸣,而在雨收云散 之后,又留下了一道弯弯的七色彩虹。当夕阳斜照和太阳落山的这 候,西方的天空染上了血红色的晚霞。回首东方,则会看到盈满的 圆月和稀疏的点点小星。这又使他迷惑不解。 然而,地上的万物更会使他惊讶不已。春天,举目远眺,会看 到枝头上一派盛开的锦色艳丽的花朵,蝴蝶在花丛中翩翩飞舞。秋 天,绿叶逐渐染红、枯萎以至脱落,万物似乎将要消亡。但是,在 湿润的山麓的朝霞中,又会迎来了春天 他周围的任何一种事物,都不能不成为他的惊叹之源,并逐步 使他从激动的惊异中转变为冷静的思考:太阳是什么?雨是什么?
虹是什么?……对于这些疑间,在子子孙孙和世世代代的不断追求 中,就会逐渐产生了天文学和物理学。对于鲜花和昆虫的奥秘的 探索,就成了生物学的起源。人类由于好奇而产生各种学间的说 法,是自苏格拉底以来就不断听到的 现在,我们对于这些事物早已不感到有什么惊异之处了。昼 夜的交替,熟睡后的苏醒,已经视为自然。谷物的结实,快车的奔 驰,并不感到奇怪。四季的循环,人类的衰老病死,也都觉得理所 当然。这是对于惊奇事物习惯了吗?还是对于自然界的规律已经 有所认识了?不管怎样,人类已经成长了起来。文明世界中的一切 活动虽然正常、圆满而有秩序,但却又代替不了蓬勃的朝气。长期 的稳定与和诸,既容易使人忘却了对理想的追求又难于听到感谢 的呼声。这也可能是自然的法则。然而,在惊奇、迷惑和对迷惑的 探,以及经过探索获取知识和由此而得到满足之后,难道就再也 没有必耍进一步探究大自然的奧秘了吗? 19世纪的诗人柯拉瑞治(Co1 eridge)曾经说过: 叹。但是前者是无知的产儿,后者却是来自对先辈的柴敬着驶 “所有原理都是在惊奇中诞生,在惊奇中结東,其间充满 所以,无论什么时候都要保持着一种孩子般的新奇感,更要有 种诚不懈的精神 惊奇心产生了天文学、物理学、动物学、植物学,同时也产生了 化学的母体。花朵为什么会有美丽的颜色?水果为什么会有芳香 的味道?桔草为什么会燃烧生火?烟又是什么?……疑问是无穷尽 的,以至会提到云、星、太阳是什么?整个的宇宙又是什么?深感惊
美国第一任物理学会会长亨利·奥古斯特·罗兰 (1883年8月15日在美国国家科学促进会的讲话) “美国科学只存在未来,并没有今天和过去。 在我这个位置上的人应诚思考的问题是:我们必 须儆什么才能够创造出美国的物狸学;而不是把 电报、电灯及其它令人方便的产品称之为“科 学”。我并不是低估这些时尚产品的价值,整个 世界的进步需要依靠宅们;成功发明这些高技术 产品的人应该受到世界的尊重。但是,虽然一位 厨师发明了餐桌上的一道美味佳肴,使世人享受 到口福,但是我们不会尊称他为“化学
“…… 美国科学只存在未来，并没有今天和过去。 在我这个位置上的人应该思考的问题是：我们必 须做什么才能够创造出美国的物理学；而不是把 电报、电灯及其它令人方便的产品称之为“科 学”。我并不是低估这些时尚产品的价值，整个 世界的进步需要依靠它们；成功发明这些高技术 产品的人应该受到世界的尊重。但是，虽然一位 厨师发明了餐桌上的一道美味佳肴，使世人享受 到口福，但是我们不会尊称他为“化学 家”。……” 美国第一任物理学会会长 亨利·奥古斯特·罗兰 （ 1883年8月15日在美国国家科学促进会的讲话)
“……我常常被问及这样的问题:纯科学和应用科学 究竞哪个对世界更重要?为了应用科学,纯科学本身 必须存在!假如我们停止纯科学的进步而只留意科学 的应用,我们很快就会退化成为中人那样!多少代 以来中国人没有什么迸步,因为他们只满足于科学的 应用,却从来没有追问过他们祖先所儆事情中的原狸。 这些原狸就构成了纯科学!中圆人很早就知道火药的 应用,如果他们能用正确的方法来探索“火药应用 的原理,中圄人就能够在实现众多应用的同肘还能够 发畏出化学,甚至物理学!因为只端足于火药爆炸的 事实和应用,而没有寻根问底,中国人巴经远远落后 于世界迸步;以至于我们现在只将世界上所有众多民 族中这个最古老、人口最多的民族视为野蛮人! e●0●●
“……我常常被问及这样的问题：纯科学和应用科学 究竟哪个对世界更重要？为了应用科学，纯科学本身 必须存在！假如我们停止纯科学的进步而只留意科学 的应用，我们很快就会退化成为中国人那样！多少代 以来中国人没有什么进步，因为他们只满足于科学的 应用，却从来没有追问过他们祖先所做事情中的原理。 这些原理就构成了纯科学！中国人很早就知道火药的 应用，如果他们能用正确的方法来探索“火药应用” 的原理，中国人就能够在实现众多应用的同时还能够 发展出化学，甚至物理学！因为只满足于火药爆炸的 事实和应用，而没有寻根问底，中国人已经远远落后 于世界进步；以至于我们现在只将世界上所有众多民 族中这个最古老、人口最多的民族视为野蛮人！……
热学的基本内容
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冷热的感觉
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伽利略 Galileo galilei 温度计的发明
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