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这是我看到的第二本《力学概论》,虽然是完全不同的一本书。
三十年前,我在科大物理系上《力学》课的时候,闫沐霖老师采用的教材就是《力学概论》。这本书强调了物理概念和物理图像,让我初次见识了大学普通物理与中学物理教学的巨大差别。
三十年后,我看到了另一本《力学概论》,作者是美国麻省理工学院克莱普纳(Daniel Kleppner)和科连科(Robert Kolenkow),1973年出版的第一版,2013年,两位作者修订并出版了第二版。译者是北京大学物理系的刘树新老师,因为他这几年在中国科学院大学为一年级本科生讲授《力学》课程,所以也是我的同事,我授课的时候还参考了他的资料。我觉得这本书翻译得挺好。
这本书总计14章。
第1章(矢量与运动学)就是数学知识简介,主要是矢量和一点点微积分。
第2章(牛顿定律)和第3章(力和运动方程)就是牛顿三大定律及其简单应用。
第4章(动量)、第5章(能量)、第6章(动力学专题,主要是振动和碰撞问题)、第7章(角动量和定轴转动)和第8章(刚体运动)是任何力学课程都要讲的内容,谁也讲不出花儿来。但是这本书举了一些很新的例子,比如说,讲能量的时候谈到了全球能量的使用,讲角动量的时候讲了玻尔原子,讲刚体运动的时候详细讨论了回转仪。
第9章(非惯性系和惯性力)、第10章(有心力运动)和第11章(谐振子)也都是国内大学普通物理力学课程的必教内容。有心力运动部分的一些例子还是很有趣的,比如,卫星的轨道转移,特洛伊小行星和拉格朗日点,宇宙的开普勒轨道和黑洞质量。让我吃惊的是,作者说这部分(以及后面的第12-14章)是MIT的选讲内容,难道他们那里的课程要求这么低?就算是工科生也应该学这些的呀,我也没听说MIT有文科生啊。
第12章(狭义相对论)、第13章(相对论动力学)和第14章(时空物理)超出了经典物理学的范畴,讲的是狭义相对论的内容,这些也都是国内物理系教学的必教内容。
我的感觉是,这本书讲授的内容比国内优秀大学物理系的教学内容要少一些,但是讲得很清楚,例子也比较充分、而且有些例子比较新。每章后面有习题,分量适中,而且最后又提示(没有详细解答,这一点做得很好)。
这本书的版式采用了国外教科书(主要是美国)常用的版式:页面很大,但书芯较小(仅占大约2/3),页面侧边的1/3用来放图。因为并没有那么多图可放,有些页面的相应位置都是空白。初衷也许是让读者在那里写写笔记什么的,但是不可避免地使得书变得很厚、价格也不便宜。另外,我觉得印刷的字体有些小,看着不是很舒服。
1960年代,正是美苏争霸的关键时刻,美国很重视中学和大学的教育,出版了很多著名的教科书,比如说《费曼物理学讲义》和《伯克利物理教程》,但是这些书都是一次性的,并没有再次修订。《力学概论》出版于1973年,应该是借鉴了此前的一些优秀教材。40年后,作者又做了修订,重写了很多内容,这是非常难得的。
《力学概论》翻译版是一本很好的参考书,对大学普通物理力学感兴趣的老师和同学,都可以找来看一看。
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GMT+8, 2024-12-26 03:41
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