本書是作者在其所開設的北京大學通識課"公共物理學"課程講義的基礎上發展而來,其主要內容多年來還一直作為作者開設的北京大學物理學院專業核心課“電動力學”上作為參考材料使用。本書將以共識為核心概念,審視整個物理學,并把物理視為科學的典型代表。歷史上,有很多復雜的具體原因促進了物理學的每一步進展。但回頭看,整個物理學發展似乎都被共識這只“看不見的手”左右著。
本書分為三個部分。第一部分論述共識概念,并把現代科學看成人類達成共識的一種新方式。這是導致科學時代的根本原因。第二部分從共識角度論述物理學的幾個重要特征:觀測與實驗、理論化、數學化、還原論。第三部分論述共識在物理學基本原理,如相對性原理、對稱性、系綜、量子論與相對性原理上的體現。
本書可作為通識課教材,還可供物理學乃至自然科學領域的師生和科研工作者參考。
朱守華
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朱守華,北京大學物理學院教授。1988—1998 年在北京大學物理系學習,并獲得理論物理學博士學位。其后在中國科學院理論物理研究所、德國卡爾斯魯厄大學(洪堡學者)和加拿大渥太華卡爾頓大學從事理論物理研究。因為在頂夸克與帶電規范玻色子聯合產生等方面的工作,于 2004 年被聘為北京大學物理學院教授。主要研究領域為理論物理學、高等教育等。近二十年在超出標準模型新物理的各個領域進行了深入研究。總結并提出了包括靈活課程、 科研訓練與實踐,以及全球課堂的“三位一體” 的物理學廣義課程體系,于 2018 年獲得教學成果獎。 2022 年創立了共識理論,倡導以共識作為理解和構建物理學理論的新基礎。
第一部分科學與共識
第一章如何理解巨變的世界?
第二章共識與雨傘理論
第二部分物理學的特征
第三章關于物理學的共識
第四章觀測與實驗
第五章理論化
第六章數學化
第七章還原論
第三部分物理學的基本原理
第八章共識與物理學基本原理
第九章相對性原理
第十章對稱性
第十一章系綜
第十二章量子論與規范相對性原理
第十三章結語
附錄一共識理論先驅
附錄二指數律的數學描述
附錄三給教師的話
參考文獻