走进物理世界——古代与经典物理学探究之旅西北大学物理学院田来科目录第一章物理学第二章物理学的探究之旅——启明之光古代物理学第三章经典力学的建立第四章经典热力学基础第五章经典电磁学的建立与发展第六章经典光学第一章物理学——宇宙世界•宇宙世界是由物质组成的，而一切物质均处于永恒的运动之中，一切运动离不开物质。而物质的运动轨迹、运动状态、运动状态的改变、物体的结构形态及其运动规律等是由物体所受的作用力来决定，而力是由物体之间、或物体内部不同部分之间的相互作用而产生的。物体的运动是绝对的，而对于物体运动的描述则是相对的。第一章物理学——物理学内涵•为什么苹果会掉落于地面而不是失落空中？水和所有的物体在不同温度下为什么会呈现出不同的状态和性质？不同状态的物质为什么会表现出不同特性？为什么金属会导电？为什么会打雷闪电？为什么地球绕着太阳转，月亮绕着地球转？为什么地球在绕着太阳公转的同时还做着自转？而原子中的电子在绕着原子核转动同时也做着自转？等等，揭开宇宙物质组成、存在状态、形体特性、运动规律等，是人类探究的永恒主题。•物理学是一门有趣的科学，它是研究声、光、热、电、力等形形色色的物质现象的一门科学。第一章物理学——物理学的内涵•物理学是探索研究宇宙自然世界的物质组成、物质形态结构、物体之间、物体内部不同部分之间相互作用和由相互作用引起的物体形态、性质变化及其运动的基本规律的科学。是一门以实验为基础的自然科学，物理学的一个永恒主题是寻找宇宙之中决定物质构成、运动状态和性质特征的根本原因及其基本规律。第二章物理学的探究之旅——启明之光古代物理学2.1中国古代的物理学萌芽2.2西方古代古代物理学进展2.1启蒙之光——中国古代的物理学萌芽2.1.1物质本原思想一元素与原子的观点1.阴阳学说2.五行思想（3.原子的观点）二元气说2.1.2物理学知识的积累一.力学二.热学三.光学四.电磁学五.声学六.天文学概况在古代，无论是古希腊还是中国，都谈不上有“物理学”。当时人们还不可能自觉地、系统地运用实验方法，也不可能通过严密的逻辑推理和数学形式进行科学的概括，使之成为完整的知识体系。但这一阶段仍是物理学形成和发展的先导和渊源。是物理学发展的孕育和萌芽时期。在中国，自夏、商、西周起，随着手工技术的发展，物理知识开始积累。春秋战国时期科学技术蓬勃发展，中国古代物理学开始形成；秦汉时期，形成一个发展高峰；宋元时期达到鼎盛。至此，在西方近代科学诞生之前，中国的科学技术在各个领域都居世界领先地位。明末至清初以后，科学和科学技术的发展逐渐落后于西方，这一时期，西方物理知识开始向中国输入。一.元素与原子的观点1.阴阳学说阴阳是中国古代哲学的一对范畴划分。阴阳的最初涵义是表示阳光的向背，向日为阳，背日为阴。后来，又将它提升到哲学高度，把自然界和社会上一切对立的现象抽象为阴阳，用阴阳概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质现象和社会现象，用来解释天文气象、四季变化、万物兴衰、人体结构和状态变化等自然现象。如气候的寒暖，方位的上下、左右、内外，运动状态的躁动和宁静，以及天地、男女、昼夜、君臣、夫妻等。阳代表积极、进取、刚强、上升、温热、明亮、雄性、太阳等阳性和具有这些特征的事物；阴代表消极、退让、柔弱、下降、寒冷、晦暗、雌性、月亮等阴性和具有这些特征的事物。2.1.1物质本原思想阴阳学说认为：阴阳的对立统一运动，是自然界一切事物发生、发展、变化及消亡的根本原因。是自然界一切事物运动变化的固有规律。阴阳的对立和消长是宇宙的基本规律。阴阳学说的基本内容包括阴阳对立、阴阳互根、阴阳消长和阴阳转化四个方面。阴阳学说认为：“阴阳有序、整体和谐”是世间的最佳状态，也是事物状态保持稳定的基本保证。２.五行思想五行：金、木、水、火、土五种基本物质或元素。“火曰炎上，木曰曲直，金曰从革，土爰稼穑（jiase）。”（《尚书·洪范》）构成：世界万物皆由上述五种元素构成。“以土与金、木、火、水杂，以成百物”（《国语·郑语》）。相互关系：相生与相克：土生金、金生水、水生木、木生火、火...
