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第一篇 经典力学概览1

篇首图2

1．何谓经典力学？3

2．经典力学的三个组成部分以及所联系的空间7

3．经典力学和几何光学之间的类比性，最小作用量原理8

4．物理规律的微分和积分表示14

5．经典力学中的第一性原理．．．．．．．．15

6．力学中一定得有力吗？何物理量比力更基本？15

7．普通物理力学和理论力学有何不同？16

8．物理学的统一17

9．物理学中的架构和美21

思考题和补充材料26

参考文献34

第二篇 牛顿力学与思想实验39

篇首图39

10．中国古代先哲对“宇宙”和“力”的论述40

11．思想实验42

12．思想实验之一：镞矢之疾、飞矢不动、芝诺佯谬44

13．思想实验之二：伽利略相对性原理——萨尔维阿蒂的大船51

14．开普勒三大行星定律54

15．牛顿的《自然哲学的数学原理》和三大运动定律60

16．平方反比定律——牛顿万有引力定律、有心力场、保守力63

17.牛顿壳层定理、地球内外的引力势71

18．爱因斯坦的电梯思想实验，惯性质量、引力质量与等效原理73

19.牛顿的水桶思想实验和马赫原理81

20．四种虚拟力89

21．功-能定理、机械能守恒定律94

22．动量定理、动量守恒定律96

23．动量矩定理、动量矩守恒（角动量守恒）定律99

24．位力定理107

思考题和补充材料112

参考文献122

第三篇 拉格朗日力学127

篇首语128

25．广义坐标、自由度和位形空间129

26．哈密顿原理132

27．拉格朗日方程的导出、拉格朗日方程和牛顿第二定律的等价性133

28瑞利耗散函数、力-电类比136

29．从拉格朗日方程出发重新审视伽利略不变性141

30．应用拉格朗日方程证明诺特定理144

31．运动积分、运动常数149

32．虚位移、虚功原理、广义力149

33．达朗贝尔原理、从达朗贝尔原理推导拉格朗日方程152

34．约尔旦原理155

35．高斯最小约束量原理156

36．从拉格朗日方程角度出发的力学相似性157

37．弦的振动与音乐的和谐159

38．膜的振动163

39．狭义相对论的拉格朗日量164

思考题和补充材料171

参考文献178

第四篇 哈密顿力学179

篇首语180

40．勒让德变换181

41．哈密顿正则方程183

42．相空间190

43．罗斯方法——混合的哈密顿-拉格朗日方法192

44．泊松括号197

45．哈密顿-雅可比方程208

46．用哈密顿-雅可比方程推导定态和含时薛定谔方程220

47．狭义相对论的哈密顿量223

思考题和补充材料224

参考文献233

第五篇 连续介质力学与非线性力学初步237

篇首语238

48．流变力学240

49．胡克弹性、弹性力学初步242

50．牛顿流体、流体力学初步249

51．分形几何258

52．分岔264

53．混沌268

54．涌现（演生）274

思考题和补充材料276

参考文献279

第六篇 生命力学283

篇首语283

55．生命体的简单标度关系284

56．异向生长标度律290

57．大脑中的力学294

58．声带发声系统的力学298

59．耳朵中的力学——听觉的共振和行波学说299

60．眼睛中的力学301

61．脉搏中的力学——脉搏波速度306

思考题和补充材料311

参考文献315

第七篇 附录317

篇首语318

附录A 常用符号319

附录B 微积分初步321

附录C 泰勒级数展开337

附录D 变分法341

附录E 齐次函数的欧拉定理348

附录F 物理学中的四只神兽349

附录G 基于快速匹配法的量纲分析351

附录H和本书内容相关的科学大事年表358

索引365

人像索引384