《費曼物理學講義》共有三大卷,展現了最偉大的物理教師——費曼博士的獨到見解,以及縱覽物理學的非凡功力。第I卷的主題為力學、輻射與熱,共有六冊,第3冊探討旋轉與振盪等觀念,包含:旋轉、轉動慣量、諧振子、代數、共振、過渡現象、以及線性系統。
物理是最基本且無所不包的一門科學。
請看看費曼如何將物理的深奧觀念,
化約成簡單易懂的說法。
本書的內容涵蓋:
■旋轉:是牛頓運動定律應用到複雜物體上的一類運動,並介紹力學中最驚人的成果之一:輪子的旋轉。
■轉動慣量:探討旋轉運動的關鍵概念。
■諧振子:諧振子遵循的微分方程式一再出現於物理學乃至其他科學中,相關的自然現象也不勝枚舉。
■代數:物理定律都可以寫成數學形式,我們有必要瞭解其中的數學。
■共振:電路元件、大氣潮汐、原子核內質子與中子的運動等,都是共振!
■過渡現象(暫態解):指沒有外力存在、系統又非靜止時,振子微分方程式的一個解。
■線性系統:物理的基本定律,通常是線性的,只要能懂得線性方程式,我們就立即懂得了這世界上的許多事物。
理查.費曼(Richard P. Feynman)
1918年,費曼誕生於紐約市布魯克林區,1942年,從普林斯頓大學取得博士學位。第二次世界大戰期間,他曾在美國設於新墨西哥州的羅沙拉摩斯(Los Alamos)實驗室服務,參與研發原子彈的曼哈坦計畫(Manhattan Project),當時雖然年紀很輕,卻已經是計畫中的重要角色。隨後,他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年,由於費曼在量子電動力學的成就,與朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga)、施溫格(Julian Schwinger)兩人,共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。
費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題,同時他首創了一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後,他跟葛爾曼(Murray Gell-Mann)合作,研究弱交互作用(例如貝他衰變),做了許多奠基工作。後來數年,費曼成為發展夸克(quark)理論的關鍵人物,提出了在高能量質子對撞過程中的成子(parton)模型。
在這些重大成就之外,費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法,介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖,因而改變了基礎物理觀念化與計算的過程,成為可能是近代科學史上,最膾炙人口的一種表述方式。
費曼是一位非常能幹有為的教育家,在他一生所獲多得數不清的各式各樣獎賞中,他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎章(Oersted Medal for Teaching)。《費曼物理學講義》一書最初發行於1963年,當時有位《科學美國人》雜誌的書評稱該書為「……真是難啃,但是非常營養,尤其是風味絕佳,為二十五年來僅見!是教師及最優秀入門學生的指南。」為了增長一般民眾的物理知識,費曼博士寫了一本《物理之美》(The Character of Physical Law)以及《量子電動力學》(Q.E.D.: The Strange Theory of Light and Matter)。他還寫下一些專精的論著,成為後來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。
費曼是一位建設性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作的事跡,尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕,是一場非常優雅的即席實驗示範,而他所使用的道具不過冰水一杯!比較鮮為人知的事例,是費曼博士於1960年代中,在加州大學課程委員會任上所做的努力,他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。
僅僅重複敘說費曼一生中,於科學上與教育上的無數成就,並不足以說明他這個人的特色。正如任何讀過他即使最技術性著作的人都知道,他的作品裡外都散發著他鮮活跟多采多姿的個性。在物理學家正務之餘,費曼也曾把時間花在修理收音機、開保險櫃、畫畫、跳舞、表演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。他永遠對周圍的世界感到好奇,是位一切都要積極嘗試的模範人物。
費曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。
羅伯.雷頓(Robert B. Leighton)
1919年生。加州理工學院學士、碩士,1947年從該校取得物理博士學位。然後留在加州理工學院研究、任教,直到1990年退休,整個學術生涯都在這所學校度過。他參與了許多領域的研究,除了粒子物理的基礎研究,也曾帶建造計火星探測器,還為幾個天文台設計強大的望遠鏡。1997年因神經疾病去世。
馬修.山德士(Matthew Sands)
1919年生。克拉克大學學士,萊斯大學碩士,1948年從麻省理工學院獲得物理博士學位。隨後於麻省理工學院任教,1950年到加州理工學院,1969年再到加州大學聖克魯兹分校教學與研究,直到1985年退休。這期間曾帶領史丹福直線加速器中心的建造工作。退休之後,仍積極投入中小學的教育事務
譯者簡介
師明睿
1940年生於四川成都,九歲時隨父母來台。省立新竹中學及國立台灣大學化學系畢業,赴美進修後,獲得普度大學(Purdue University)生物化學博士學位。畢業後去加拿大定居,一度擔任賽門佛瑞哲大學(Simon Fraser University)生物系講師。隨後棄筆務農,致力於推廣洋菇產業。1992年回國之後,先後在衛生署預防醫學研究所、中研院生醫所及生農所籌備處從事研究,參與台灣疫苗政策評估規劃、日本腦炎新款疫苗研發,以及中草藥金線蓮藥理之動物研究。 暇時嘗從事自由翻譯工作。譯作有《費曼的6堂Easy物理課》、《費曼的6堂Easy相對論》、《觀念物理III:物質三態.熱學》、《夸克仙蹤》、《微積分之屠龍寶刀》、《微積分之倚天寶劍》、《看漫畫,學遺傳》、《複製人的迷思》、《費曼的主張》、《萬物簡史I ~ IV》、《費曼物理學講義I》(第1 ~ 3冊)、《費曼物理學訣竅》、《有機化學天堂祕笈》(皆為天下文化出版)。
審訂者簡介
高涌泉
美國加州大學柏克萊分校物理博士,現任臺灣大學物理學系教授。
这是一本能够彻底颠覆你对物理学认知的书。费曼教授的讲解方式,简直是物理学界的“清流”。他摒弃了繁复的术语和枯燥的公式堆砌,而是用一种极其自然、极其生动的方式,将那些曾经让你头疼的物理概念,化解得如同谈论日常生活一般。 我特别喜欢他那种“打破砂锅问到底”的精神。每当你以为自己理解了一个概念时,他总能抛出下一个问题,让你不得不重新审视,甚至颠覆你原有的认知。这种不断挑战思维的边界,让我深感自己正在经历一场真正的智识飞跃。 这本书带来的,不仅仅是物理知识的增加,更是一种思维方式的重塑。我开始学会用一种更具批判性和探索性的眼光去看待问题,不再满足于浅显的答案,而是渴望去探究事物更深层次的逻辑和原理。 我记得,有一次读到书中关于某个经典力学问题的分析,我花了很长时间去理解他如何从一个全新的角度去阐述。这种“aha moment”的出现,让我体验到了前所未有的智力满足感。 总而言之,这本书不是一本“填鸭式”的教材,它更像是一位良师益友,引导你进入物理学的奇妙世界,并在这个过程中,帮助你塑造一种独立思考、勇于探索的科学精神。这份宝贵的财富,将伴随我久远。
评分这本书给我的感觉,就像是和一位睿智的长者进行着一场深刻的对话。他不是那种会直接把答案塞给你的老师,而是会巧妙地引导你,让你自己去发现和思考。我特别喜欢他那种时不时冒出来的幽默感,让原本可能枯燥的物理概念变得生动有趣,仿佛你不是在学习,而是在听一个精彩的故事。 这种叙事风格,让我对许多物理现象有了全新的认识。那些曾经让我头疼不已的概念,在他那里似乎变得清晰起来。我常常会在读到某个段落时,突然有一种“原来是这样!”的豁然开朗的感觉。这不仅仅是知识上的进步,更是一种思维上的拓展,让我能够从不同的角度去审视同一个问题,找到隐藏在表象之下的深刻联系。 我记得有一次,我反复琢磨着书中某个关于能量的阐述,感觉自己似乎抓住了什么,但又不够清晰。于是,我花了很长时间去回顾他前面讲到的其他例子,试图从中找到共通之处。这种主动的回溯和联系,让我深刻体会到物理学知识的整体性和系统性,也让我更加佩服费曼教授构建知识体系的功力。 他提出的那些问题,有时候真的非常刁钻,但又恰恰触及了问题的核心。这让我不得不停下来,仔细思考,甚至走出书本,去观察生活中的现象。我发现,很多我们习以为常的现象,背后都蕴含着深刻的物理原理,而这本书,恰恰为我打开了这扇观察的窗户。 这本书带来的,是一种深入骨髓的物理思维训练。它不仅仅是让你记住公式,更是让你理解公式背后的“为什么”。这种对“为什么”的不断追问,是我在阅读过程中最大的收获,它让我对科学的敬畏之心油然而生,也激发了我继续探索未知领域的渴望。
评分读完《费曼物理学讲义 I:力学、辐射与热(3)》,感觉自己仿佛走进了物理学的殿堂,虽然具体内容我无法详细展开,但那种启迪和震撼至今仍在。这本书,与其说是一本教科书,不如说是一次智识的探险。费曼教授以他独有的方式,将抽象的物理概念变得生动形象,仿佛在你眼前搭建起一个又一个精密的物理模型。我常常会被他那些看似简单却直击本质的提问所吸引,迫使我跳出固有的思维模式,去重新审视那些我以为已经理解的知识。 这种学习过程,与其说是被动接受,不如说是主动探索。每每在遇到难以理解之处,费曼的讲解总能如同点亮灯塔,为我指引方向。他并非简单地罗列公式和定理,而是深入浅出地剖析其背后的逻辑和物理意义。我印象最深刻的是,他如何将那些看似庞大而复杂的物理现象,拆解成一个个易于理解的组成部分,然后层层递进,最终构建起完整的理论体系。这种“剥洋葱”式的讲解方式,让我对物理学的理解不再停留在表面,而是能够触及到更深层的内在联系。 阅读过程中,我常常会陷入沉思,反复咀嚼书中提出的观点。这种沉思并非被动,而是伴随着一种强烈的求知欲。我渴望理解每一个概念的由来,探究每一个公式的意义,以及它们在宏观世界和微观世界中的应用。费曼教授的文字,总能激发出我这种探究的动力,让我愿意花费更多的时间和精力去钻研,去思考。这种学习体验,远比单纯记忆和背诵来得更有趣,也更有效。 可以说,《费曼物理学讲义 I:力学、辐射与热(3)》不仅仅是一本物理学著作,它更像是一扇通往科学思维的大门。它教会我如何去观察、去分析、去推理,如何用严谨的逻辑来解释自然界的奥秘。即便是在我并非直接参与到具体物理推演的时刻,书中蕴含的科学精神和思维方式,也深深地影响着我。它让我明白,物理学并非是枯燥的数字和符号,而是一种探索未知、理解世界的强大工具。 总而言之,这本书给我带来的,是一种对物理学全新的认识和理解。它不仅仅是知识的传授,更是思维的启迪。我从中获得的,是一种面对复杂问题时的冷静分析能力,一种探求事物本质的执着精神,以及一种对科学世界永不熄灭的好奇心。这种收获,是任何具体的物理内容都无法完全概括的,它已经融入到我观察世界、理解事物的方式之中,成为我智识旅程中宝贵的一部分。
评分翻开这本书,立刻被它独特的风格所吸引。这不是一本你能够轻易“读完”的书,更像是一份需要细细品味的“体验”。费曼教授的语言,没有丝毫的矫揉造作,直白而有力,却又充满了智慧的光芒。他总能用最简单的类比,解释最复杂的概念,让那些遥不可及的物理世界,仿佛触手可及。 我常常会被书中那些引人入胜的“故事”所打动。他并非只是罗列枯燥的公式,而是会将理论与实际应用巧妙地结合起来,让你看到物理学在现实世界中的强大力量。这种将抽象转化为具象的讲解方式,极大地降低了我的阅读门槛,让我能够更轻松地走进物理学的世界。 每当我遇到一个难以理解的节点,我都会选择停下来,反复阅读费曼教授的相关论述。他总是能够找到那个最恰当的切入点,让你豁然开朗。这种学习过程,与其说是“克服困难”,不如说是一种“享受探索”的乐趣。我越来越享受这种思维的碰撞,享受在理解一个新概念时带来的成就感。 书中对于一些基本物理概念的阐释,让我对物理学的理解上升到了一个全新的高度。我不再仅仅满足于知道“是什么”,而是开始深入探究“为什么”。这种由表及里、由浅入深的探究过程,让我对物理学的敬畏之情与日俱增。 总的来说,这本书为我提供了一种全新的学习物理学的方式。它不仅仅是知识的传授,更是一种思维的启迪。我从中获得的,不仅仅是物理知识,更是一种面对未知时的自信和探索的勇气,这种收获,是无价的。
评分初读此书,我便被其深厚的底蕴和独到的视角所震撼。费曼教授以其精炼的语言,构建起一个严谨而又充满活力的物理学世界。每一次阅读,都像是在与一位博学而风趣的智者进行着一场跨越时空的对话。 我尤其欣赏书中对于物理概念的讲解方式。他不是简单地给出结论,而是循循善诱,引导读者一步步地探究事物的本质。这种“探究式”的学习方法,让我能够主动地思考,而不是被动地接受。我发现,通过这种方式获得的知识,更加牢固,也更具生命力。 在阅读过程中,我时常会停下来,反复思考书中的观点。有些观点看似简单,但却蕴含着深刻的哲理。费曼教授总是能够用最朴素的语言,触及最核心的问题,让我对物理学的理解,不再停留在表面,而是能够深入到其精髓。 这本书给我最大的启发,在于它教会我如何去“看”物理。不再是被动的记忆和计算,而是学会用一种更具洞察力的视角去观察世界,去理解那些隐藏在现象背后的物理规律。这种能力的提升,对我而言,是无与伦比的。 因此,我强烈推荐这本书给所有对物理学充满好奇的人。它不仅仅是一本物理学讲义,更是一份开启智慧、激发探索精神的宝贵财富。它让我明白,物理学并非遥不可及,而是与我们的生活息息相关,并且充满了无限的魅力。
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