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万物之理——爱因斯坦之梦

课程类型：选修课

发布时间：2023-02-20 16:35:48

主讲教师：高翔

课程来源：中国海洋大学

建议学分：0.00分

课程编码：xtzx3010

课程介绍

课程目录

教师团队

绪论万物之理——爱因斯坦之梦

§0.1 何为万物之理？——爱因斯坦的梦想（7分钟）

§0.2 简约而不简单——物理学的统一：物理规律、世界本源与相互作用（7分钟）

第一章人类之光——牛顿与经典力学

§1.1 站在巨人的肩膀上——前牛顿时代的力学先驱（10分钟）

§1.2 简约而不简单——牛顿三大定律（7分钟）

§1.3 苹果引发的思考——万有引力定律（6分钟）

§1.4 笃信绝对——牛顿的时空观（7分钟）

§1.5 拉普拉斯妖——机械决定论的绝唱（8分钟）

§1.6 拉格朗日与哈密顿力学——后牛顿时代的新体系（13分钟）

§1.7 无边无界与无始无终——牛顿的宇宙观（9分钟）

第二章电、磁、光的华美篇章——麦克斯韦方程组

§2.1 殊途同归——电、磁、光的发展简史（12分钟）

§2.2 数学之利器——奇妙的场论（5分钟）

§2.3 造物主的大手笔——麦克斯韦方程组（5分钟）

§2.4 无线电的奥秘——电磁波方程（7分钟）

§2.5 捕捉电磁波——赫兹实验（4分钟）

§2.6 光的本性——波与粒子的统一（8分钟）

第三章原子与分子的悸动——热力学与统计物理

§3.1 梦幻四重奏——热力学四大定律（12分钟）

§3.2 殊途同归——黑洞的热力学（10分钟）

§3.3 熵的启示——时间箭头与生命是什么（7分钟）

§3.4 从宏观到围观——热力学的统计基础（7分钟）

§3.5 热寂的宇宙——宇宙命运的热力学判定（5分钟）

第四章闵可夫斯基时空的奇妙乐章——狭义相对论

§4.1 麦氏方程错了吗？——经典时空观的困境（8分钟）

§4.2 同时的相对性——爱因斯坦的火车实验（8分钟）

§4.3 最成功的“失败”实验——迈克尔逊-莫雷实验（7分钟）

§4.4 时空一统——狭义相对论（5分钟）

§4.5 神奇的相对论效应——洛伦兹变换的应用（7分钟）

§4.6 恩师的馈赠——闵可夫斯基时空（9分钟）

§4.7 相对论的困惑——双子佯谬和车库佯谬（9分钟）

§4.8 能源问题的良药——质能方程（5分钟）

第五章大宇之形的探秘之钥——广义相对论

§5.1 牛顿与爱因斯坦的隔空博弈——万有引力与狭义相对论的矛盾（6分钟）

§5.2 广义相对论的两个基本假设——参考系平权与等效原理（8分钟）

§5.3 时空弯曲——引力的本质（5分钟）

§5.4 黎曼几何——弯曲时空的数学语言（4分钟）

§5.5 物质与时空的爱恨纠葛——引力场方程（8分钟）

§5.6 相对论封王之战——三大实验验证（9分钟）

§5.7 场方程的史瓦西解——黑洞的起源（6分钟）

§5.8 宇宙的奇点——神奇的黑洞物理（9分钟）

§5.9 时空的涟漪——引力波（5分钟）

第六章打开微观世界的大门——量子力学

§6.1 从连续到离散——早期的量子论（13分钟）

§6.2 德布罗意的乐章——波粒二象性（6分钟）

§6.3 物质被的紧箍咒——薛定谔的波动力学（6分钟）

§6.4 来自行星的启示——原子模型（9分钟）

§6.5 非交换的神奇——海森堡的矩阵力学（9分钟）

§6.6 所见非所得——测不准原理（7分钟）

§6.7 上帝之鞭——泡利的不相容原理（6分钟）

§6.8 量子力学的正统——哥本哈根解释（6分钟）

§6.9 光箱实验与EPR佯谬——来自爱因斯坦的挑战（12分钟）

§6.10 活着还是死去——薛定谔的猫（9分钟）

第七章数学与物理的奇妙融合——对称与守恒

§7.1 何为对称？何为守恒？（3分钟）

§7.2 天才的创意——群与诺特定理（4分钟）

§7.3 造物主的灵符——最小作用量原理（6分钟）

§7.4 牛刀小试——欧拉拉格朗日方程与牛顿三大定律（6分钟）

§7.5 万物起源——对称性的破缺（7分钟）

第八章场的量子化——量子场论

§8.1 狄拉克的神来之笔——相对论量子力学（11分钟）

§8.2 粒子的“自转”——自旋（7分钟）

§8.3 量子力学的第三种表述——费曼路径积分（5分钟）

§8.4 双缝干涉实验——量子力学理论的本质（11分钟）

§8.5 相互作用的神奇画符——费曼图（2分钟）

第九章世界的本源——粒子物理

§9.1 世界本源认识简史（上）——古希腊时代的元素说（10分钟）

§9.2 世界本源认识简史（中）——近代的原子论（7分钟）

§9.3 世界本源认识简史（下）——现代的基本粒子（8分钟）

§9.4 五彩缤纷的微观世界——原子核中的洞天（6分钟）

§9.5 “色”与“味”的结合体——夸克（7分钟）

§9.6 自然之力——四种基本相互作用（9分钟）

第十章万物图纸——标准模型

§10.1 外尔的“神来之笔”——规范理论（10分钟）

§10.2 对称支配相互作用——杨-米尔斯规范场（6分钟）

§10.3 万物图纸——粒子物理标准模型（4分钟）

§10.4 最昂贵的实验——捕捉“上帝粒子” （5分钟）

§10.5 更大的雄心——统一四种力（5分钟）

第十一章自然科学的终极奥义——大宇之形

§11.1 从地心说到日心说——早期对宇宙的认识（7分钟）

§11.2 牛顿力学的立法——近代宇宙学（13分钟）

§11.3 相对论眼中的宇宙——现代宇宙学（7分钟）

§11.4 哈勃预言——膨胀的宇宙（6分钟）

§11.5 大爆炸——标准宇宙模型（5分钟）

§11.6 宇宙演化史——138亿年的故事（10分钟）

§11.7 看不见的幽灵——暗物质与暗能量（6分钟）

§11.8 相对论与量子力学的融合——圈量子引力与弦理论（5分钟）

§11.9 宇宙的琴弦——从玻色弦到M理论（7分钟）

§11.10 独辟蹊径——弦视角下的暗物质和大爆炸（5分钟）

§11.11 万物之理——爱因斯坦之梦（11分钟）

§11.12 未解之谜——21世纪科学天空的乌云（8分钟）