改变世界的力学－从牛顿到爱因斯坦

 

王骥 教授

机械工程与力学学院绣山工程大楼215室

电话：8760 0303 课程电子邮件：nbuchange@163.com

电子邮件：wangji@nbu.edu.cn; 网站：http://piezo.nbu.edu.cn/wangji

 

 

一、课程基本情况

上课时间：2018年9月13日-2018年12月27日，星期四下午3:00-4:35上课地点：4-410。

课程变动：计划课堂讲授16次。中间可能需要调课。

先修课程：无，需要高中基本的数学和物理常识。

二、教学方法

       课堂讲授和讨论。

三、教学目的与基本要求

       力学是物理学的基本内容，作为独立的应用科学是我们熟知的工程领域如机械、土木、航空航天、电机电子、能源等所有设计和制造技术的理论基础。力学的发展也可以看作是研究对象的时间和空间尺度不断缩小的过程，如从牛顿力学的天体到涉及到物质结构的相对论力学，使我们看到了研究对象的显著变化，也对我们的生活和世界带来了重要影响。我们将通过对作出杰出贡献的力学先驱的介绍，沿着力学发展的轨迹，展示重要发现的历史背景和主要特点及其科学意义，从而了解作为今天工程科学技术基础的力学的发展规律，分析力学作为工程与科学的桥梁的未来发展前景和现实意义。

四、主要内容及学时分配（在上课过程中会有调整）

       1． 牛顿(Isaac Newton)与万有引力。5学时讲授，3学时讨论。

              讨论话题：引力学说的产生条件及其在科学发展中的作用。

  引力理论与牛顿力学的关系。

       2． 伯努利 (Daniel Bernoulli) 家族与流体力学。4学时讲授，2学时讨论。

              讨论话题：流体力学产生的背景与当时的数学理论。Euler与Bernoulli家族。

       3． 法拉第(Michael Faraday)与电磁场。5学时讲授，3学时讨论。

              讨论话题：电磁学产生的意义。电磁学在科学和工程技术中的作用。

       4． 克劳修斯(Rudolf Clausius)与热力学。4学时讲授，2学时讨论。

              讨论话题：热力学与物理学的关系。热力学的工程和社会意义。

       5． 爱因斯坦(Albert Einstein)与相对论。4学时讲授，2学时讨论。

              讨论话题：Einstein的生平与物理学的革命。相对论的意义与物理学的未来。

五、 参考书

学校图书馆有大量的关于这些主题的教材和专著，都可以用作参考书。

1.         裔式铤：《文科物理》，上海交通大学出版社，2008。(其他版本亦可)

2.         武际可：《力学史杂谈》，高等教育出版社，2009.

3.         武际可:《力学史》，重庆出版社，2000.

4.         Michael Guillen, Five Equations that Changed the World: The Power and Poetry of Mathematics.  New York: Hyperion, 1995.  （有中译本）

5.         梁衡：《数理化通俗演义》，北京联合出版社，2015。