物理學中的對稱性

前言
引論
1. 幾何對稱性
2. 中國古代的對稱觀念
3. 物理學中的對稱性
4. 對稱性和數(shù)學上的準備
5. 群論與物理學中的對稱性
習題
第1章 地上和天上的力——重力和引力
1.1 重力
1.1.1 重力加速度
1.1.2 運動軌跡上的粒子速度和加速度
1.1.3 運動軌道是平面軌道時的性質
1.2 月亮的運動
1.2.1 月亮繞地球的公轉周期Tm
1.2.2 勻速圓周運動的向心加速度
1.2.3 胡克的引力反平方規(guī)律
1.2.4 月球運動和蘋果落地運動的同一性
1.3 太陽系中行星運動規(guī)律
1.3.1 太陽與地球的質量比
1.3.2 萬有引力常量G的測定
1.3.3 點源萬有引力作用下的守恒定律
1.3.4 簡化的行星軌道運動方程
1.4 開普勒定律
1.4.1 軌道運動方程求解
1.4.2 開普勒第三定律
1.4.3 注記
1.5 力學運動的對稱性和守恒定律
1.5.1 質點在有位力場中運動
1.5.2 力學系統(tǒng)平移與能量一動量守恒
1.5.3 對稱性觀念的重要結果
1.5.4 動量矩守恒
1.5.5 討論
習題
第2章 熵的性質和粒子的不可區(qū)分性——宏觀與微觀
2.1 溫度
2.1.1 系統(tǒng)
2.1.2 熱平衡態(tài)
2.1.3 熱力學第零定律
2.1.4 溫度的性質和量化
2.1.5 溫度計原則、溫度函數(shù)和溫度計實例
2.2 熱量
2.2.1 熱量的概念
2.2.2 焦耳實驗
2.2.3 理想氣體絕熱過程
2.2.4 焦耳-湯姆遜效應
2.2.5 卡諾循環(huán)中的熱量
2.3 熱力學第二定律
2.3.1 狀態(tài)函數(shù)
2.3.2 開爾文（Kelvin）形式的熱力學第二定律及其推論
2.3.3 理想氣體系統(tǒng)中的熵
2.4 分子動理論
2.4.1 在重力場中的氣體密度分布
2.4.2 幾率密度
2.4.3 麥克斯韋速率分布率的導出
2.5 熵的統(tǒng)計表達式和粒子系統(tǒng)的狀態(tài)分布規(guī)律
2.5.1 熵表達式中的微觀參數(shù)
2.5.2 熵的統(tǒng)計解釋
2.6 粒子狀態(tài)的玻色分布
2.6.1 吉布斯佯謬
2.6.2 如何解決佯謬
2.6.3 玻色-愛因斯坦統(tǒng)計
2.6.4 玻色分布和對稱性
習題
第3章 從牛頓時空觀念過渡到狹義相對論時空觀念——空間和時間的對稱性
3.1 將時間與空間生成四維時-空
3.1.1 光速中心說
3.1.2 邁克爾遜－莫雷實驗
3.1.3 四維時空
3.2 洛倫茲變換
3.2.1 不變量
3.2.2 伽利略變換及其推廣
3.2.3 洛倫茲變換及其推論
3.3 洛倫茲變換的特點和處理方式
3.3.1 原時
3.3.2 空間旋轉的SO（3）群
3.3.3 時空“旋轉”的SO（3，1）群（洛倫茲群）
3.4 洛倫茲變換下的對稱性的探討
3.4.1 動量與力的變換規(guī)律
3.4.2 能量作為四矢量的第零分量
3.4.3 縱向質量和橫向質量
3.4.4 碰撞問題
3.5 平面波中各參量的變換規(guī)律
3.5.1 角頻率w與圓波矢k
3.5.2 什么是同時性事件
3.5.3 在不同慣性系下角頻率w的變換規(guī)律
3.6 光子的能量
3.6.1 光子的速度
3.6.2 E=hy
3.6.3 光電效應 習題
第4章 電、磁現(xiàn)象在形式上的類似——靜電和靜磁現(xiàn)象的對稱性質
4.1 電荷
4.1.1 摩擦起電
4.1.2 電的本性及測量
4.1.3 最小電量單位e
4.2 庫侖定律
4.2.1 靜止電荷之間的相互作用力
4.2.2 點電荷間的作用力
4.2.3 電場強度E
4.2.4 微分高斯定理
4.2.5 靜止電荷所產(chǎn)生的電場及電勢
4.2.6 電偶板子的電場強度及電勢
4.3 電位移矢量D
4.3.1 電位移矢量D的概念
4.3.2 邊界條件
4.3.3 真空中電位移矢量D，它是物理量
4.3.4 D（電位移矢量）在一般情況下并不是物理量
4.3.5 D不是物理量的一個實例
4.4 磁荷的庫侖定律
4.4.1 磁荷的庫侖定律形式
4.4.2 磁場
4.4.3 磁感應強度矢量（磁通密度）B
4.4.4 邊界條件
4.5 磁偶極子場強
4.5.1 對磁荷系統(tǒng)
4.5.2 展開關系
4.5.3 磁偶極子及其成場關系
4.5.4 對磁荷（qm，－qm）的實際替代者
4.6 用電流圈替代磁偶極子所導出的推論
4.6.1 力矩
4.6.2 磁偶極子pm在磁場中所受到的力矩
4.6.3 電流線圈IS在均勻磁場H中所受到的力矩M
習題
第5章 電學和磁學的內(nèi)在對稱性
5.1 磁場H的性質
5.1.1 磁場H的環(huán)路定理
5.1.2 短粗柱形殼電流在軸線上的磁場強度
5.1.3 一般情況下的磁場環(huán)路定理
5.2 無窮長直導線所產(chǎn)生的磁場
5.2.1 在計算直線電流所產(chǎn)生的磁場時場源用磁偶極子替代
5.2.2 兩根導線之間的作用力
5.2.3 電流的單位
5.3 在介質中的磁場
5.3.1 磁介質
5.3.2 用代替法研究磁介質
5.3.3 邊界條件
5.3.4 關于物理場和輔助場的進一步探討
5.3.5 靜電學中的電場強度E和電位移矢量D的問題
5.4 畢奧-薩伐爾定律的導出
5.4.1 電流元，Idl在其延長線方向的磁場
5.4.2 彎折電流的上半段與下半段的關系
5.4.3 彎折電流在其角平分線反向延長線上一點A的磁場
5.4.4 畢奧-薩伐爾定律
5.4.5 附錄
5.5 電磁波問題
5.5.1 電磁基本定律的微分形式
5.5.2 無源電磁場
5.5.3 電磁波的傳播
5.6 光線在運動介質中的傳播速度
5.6.1 在以電荷、電流為場源電磁場系統(tǒng)的性質
5.6.2 在以磁荷、磁流為場源的電磁場系統(tǒng)的性質
5.6.3 慢速運動介質的電磁性能方程
5.6.4 光在低速運動介質中的傳播速率（費涅爾公式）
5.7 電磁學中國際單位制和實用單位制之間的轉換
5.7.1 庫侖定律
5.7.2 電場強度E和電位移D
5.7.3 磁學量及一般電磁學公式的轉換關系
5.7.4 結論
習題
后記
1. 為什么關注萬有引力
2. 物理學與處理工具，一個在常規(guī)對稱性之外的問題
3. 堅持對稱性還是堅持狀態(tài)的計數(shù)規(guī)則
4. 狹義相對論和電磁現(xiàn)象
5. 現(xiàn)代物理中探索對稱性的主要工具——群論
6. 從門捷列夫的周期表到蓋爾曼的強子分類
7. 物理學和對稱性