普朗克在哥倫比亞大學的八堂物理課（量子力學奠基人的現(xiàn)代理論物理學簡明讀本）

　　此書是普朗克在哥倫比亞大學的系列演講集，共八講。 *一講，普朗克首先對理論物理學的研究現(xiàn)狀進行綜合表述，對物理學中的基本規(guī)律、重要假設和重要構想進行簡要勾勒。進而由能量守恒定律和熱力學第二定律延伸至可逆性與不可逆性概念。普朗克認為，自然界中發(fā)生的所有反應，都可以劃分為可逆過程與不可逆過程，并對其進行了詳盡的闡釋，最終引出“熵”的概念，然后結合克勞修斯的理論、熱力學第二定律及其衍生理論，得出熵增原理。 第二講，從熵增原理出發(fā)，普朗克闡述基于吉布斯并超*他的重要熱力學研究成果。這些成果涉及稀釋定律，普朗克就此給出了明確的關系式。 第三講，對原子論進行了深入研究。普朗克認為，只有通過原子論，才能將所有物理過程劃分為可逆過程和不可逆過程，即不可逆性必然引出原子論。普朗克以此為出發(fā)點，將原子論引入物理體系，通過類比概率闡釋原子論。普朗克隨后將其引入熱輻射理論，為確?？陀^性，以宏觀和微觀兩大視角解讀熱力學第二定律。 第四講，普朗克運用不可逆概念的一般定律，計算給定狀態(tài)下理想單原子氣體的熵，并推導其熱力學性質，主要內容是計算給定氣體狀態(tài)的概率。在不附加特殊假設的情況下，概率的計算不僅能使我們找到已知氣體的熱力學性質，還能得出本質上超出純熱力學性質的結論。 第五講和第六講探討熱輻射問題。在第五講中，普朗克概括講述了電磁理論對熱輻射特征量的重要影響。主要是測定熱射線穿過介質中任何位置的量，并確定其輻射熱的狀態(tài)。第六講以第五講為前提，探究了熱輻射理論中一個非常關鍵的問題，即關于規(guī)范正常能譜中能量分布的通用函數(shù)的建立。諧振器被置于充滿黑體輻射的真空中，從而激發(fā)穩(wěn)態(tài)振動，由此可以計算諧振器的熵。 第七講和第八講進入動力學領域。在第七講中，普朗克首先闡述*小作用量原理，他認為這一原理比其他原理更具決定性的優(yōu)勢，對力學、電動力學和熱力學都具有直接意義；然后，普朗克詳述該原理如何應用于個案。*小作用量原理涵蓋了所有已知的可逆過程，因此也可以作為一般動力學的基礎。第八講開始步入一個更為浩瀚的領域——相對論。普朗克從相對論的發(fā)展史出發(fā)，結合實例講述了相對論的理論構建。

　　馬克斯.普朗克（1858—1947年），德國物理學家。1874年，普朗克進入慕尼黑大學攻讀數(shù)學專業(yè)，后改讀物理學專業(yè)。1877年轉入柏林大學，師從亥姆霍茲和基爾霍夫，1879年獲得博士學位。1894年起，他開始研究黑體輻射問題，發(fā)現(xiàn)普朗克輻射定律，并在論證過程中提出能量子概念和常數(shù)h（后稱普朗克常數(shù)），這成為此后微觀物理學中*基本的概念和極為重要的普適常量。1900年，普朗克在德國物理學會上報告這一結果，成為量子論誕生和新物理學革命宣告開始的偉大時刻。由此，普朗克獲得了1918年諾貝爾物理學獎。1930年至1937年，普朗克任德國威廉皇家學會的會長。作為量子力學重要創(chuàng)始人，他與建立了相對論的愛因斯坦并稱二十世紀*重要的兩大物理學家。譯者簡介： 葛依凌，祖籍浙江嘉興，浙江理工大學英語筆譯專業(yè)碩士，從事物理、化工類文獻資料翻譯工作。