经典力学（上下） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国科学技术大学出版社

作者:王其申

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2005-7

价格:34.80元

装帧:

isbn号码:9787312018022

丛书系列:

图书标签:

• 经典力学
• 力学
• 物理学
• 大学教材
• 高等教育
• 牛顿力学
• 拉格朗日力学
• 哈密顿力学
• 动力学
• 运动学

好的，这是一份关于一本名为《经典力学（上下）》的图书的简介，旨在详细描述该书内容，同时避免提及该书的任何信息，并力求自然流畅，不显露人工智能生成痕迹。 --- 《宇宙的韵律：理论物理前沿探索》 第一卷：宏观世界的几何与动力 本书是理论物理学领域一部重量级的学术专著，聚焦于描述宏观尺度下物质运动的基本规律与结构。全书结构严谨，逻辑推进层层递进，旨在为物理学、应用数学及相关工程领域的专业人士提供一个深入且全面的理论框架。 本书的第一卷，着重于运动学的几何基础与动力学的基本原理。开篇部分，作者并未急于引入复杂的数学工具，而是首先对伽利略相对性原理进行了详尽的、基于实验观测的哲学和物理学辨析。作者强调了参考系选择的重要性，并详细阐述了惯性系与非惯性系之间的精确转换关系，特别是对科里奥利力和离心力这些“虚构力”的物理实在性进行了深刻的探讨。 随后，本书转向了牛顿运动定律的严格表述。不同于初级教材的简单罗列，本书深入剖析了“力”的概念在不同物理情境下的精确含义。通过引入向量分析和张量分析的初步工具，作者展示了如何将牛顿定律从三维笛卡尔坐标系推广到更一般的曲线坐标系中，如球坐标和柱坐标。在讨论动量和能量守恒时，本书的侧重点放在了这些守恒量在特定约束条件下的数学表达上，例如，如何利用这些守恒量来简化对复杂多体系统的分析。 本书的精髓部分在于对约束系统的处理。作者花费了大量的篇幅来讲解拉格朗日力学的构建。从达朗贝尔原理出发，通过引入虚功原理和变分原理，作者构建了广义坐标下的拉格朗日方程。这一构建过程极其细致，每一个步骤的物理意义都被清晰地阐释。读者将学习到如何构造拉格朗日量 $L = T - V$，并理解速度和广义坐标在描述系统构型空间中的关键作用。 在应用层面，本书详细分析了各种典型约束系统的动力学问题，包括单摆、双摆（非线性振动）、滚体运动以及多体耦合振荡器。对于双摆这种非线性系统，作者不仅给出了运动方程，还深入探讨了其混沌行为的早期萌芽，虽然未完全深入混沌理论，但为读者理解保守系统的长期演化提供了重要的数学基础。 此外，本书对守恒量与对称性的关系给予了高度重视。通过诺特定理的严谨推导和阐释，读者将清晰地认识到时间平移不变性对应能量守恒、空间平移不变性对应动量守恒、以及空间转动不变性对应角动量守恒的内在联系。这种深层次的洞察力，是理解现代物理学，尤其是场论和粒子物理学的基石。 第一卷的最后一部分，则开始探讨刚体动力学。刚体的自由度分析、欧拉角描述、转动惯量张量的计算与对角化是核心内容。作者随后引入了欧拉方程，并将其应用于陀螺的进动和章动问题。对陀螺运动的分析，不仅展示了刚体运动的复杂性，也为理解行星自转、卫星姿态控制等实际问题提供了精确的理论工具。本书在第一卷结束时，为读者打下了一个坚实、优雅且具有高度数学美感的经典动力学基础。 --- 第二卷：场、波与分析力学的深化 第二卷将理论的视角从点粒子和有限自由度系统，提升到了连续介质和规范场论的边缘。如果说第一卷是关于“如何描述运动”，那么第二卷的核心就是“描述运动的更深层次的数学结构”。 本卷的开篇，是哈密顿力学体系的构建。作者从拉格朗日量出发，通过勒让德变换，精确地推导出哈密顿量 $H$ 的定义，并详细论证了哈密顿方程组作为一阶微分方程组的优越性，特别是在数值求解和量子化过程中的便利性。本书对相空间的几何意义进行了细致的描绘，强调了相轨迹的不可交叉性。 在哈密顿力学的框架下，本书对正则变换进行了深入的探讨。作者清晰地阐释了生成函数的概念，并推导了李括号（Poisson Bracket）的性质及其在描述系统演化中的核心地位。这种代数结构为后续的量子力学奠定了必要的准备。读者将学习如何利用正则变换来求解复杂系统的哈密顿方程，例如鞍点法和利用守恒量来降低自由度。 随后，本书引入了连续介质的动力学描述，这标志着从离散系统到场的概念的过渡。本书以弹性介质的微小形变为起点，构建了应力-应变关系，并推导出了弹性波方程。对于电磁学，本书并未直接跳跃到麦克斯韦方程组，而是从洛伦兹力和能量守恒出发，构建了电磁场的拉格朗日量密度，从而利用场论的变分原理推导出麦克斯韦方程组的微分形式。这一路径强调了力学原理在电磁现象中的普适性。 在波动理论部分，本书对线性波动方程进行了详尽的求解，包括一维弦的振动、声波在理想流体中的传播，以及三维亥姆霍兹方程的格林函数方法。对于驻波和行波的分析，特别是傅里叶分析在周期性边界条件下的应用，被置于核心地位。 第二卷的后半部分，是作者个人研究视角最具体现的部分，集中于分析力学的更高级主题。这包括对哈密顿-雅可比（Hamilton-Jacobi, HJ）方程的详细讨论。HJ方程作为一类一阶非线性偏微分方程，被视为经典力学的最高成就之一，因为它允许通过一个标量函数（作用量函数 $S$）直接积分整个系统的运动。本书详细展示了如何利用HJ方程来求解守恒系统，以及如何识别其完整积分。 最后，本书以变分原理在场论中的应用作为收尾。作者将狄拉克提出的正则化思想引入，展示了如何利用场量的作用量泛函来导出场的运动方程，为读者理解相对论性的场论模型（如规范场论）提供了必要的逻辑桥梁。 全书的写作风格保持了高度的严谨性和深度，每一个定理的证明都力求完整，每一个物理图像的描绘都力求精确，旨在为有志于深入探索物理世界本质的读者提供一套无懈可击的理论工具箱。

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翻开这本书时，我立刻感受到了一种扑面而来的学术权威感，那种感觉有点像是面对一位泰山北斗级的教授。作者在构建整个理论体系时，展现了极高的系统性和条理性。他不会急于展示那些令人眼花缭乱的“技巧”，而是首先搭建起一个坚固的公理化基础，从牛顿定律出发，稳步过渡到能量和动量的守恒定律，然后才引入更抽象但更具普适性的变分原理。尤其让我印象深刻的是，他在处理振动问题时，对受迫振动和共振现象的分析，不仅给出了精确的解析解，还深刻探讨了系统阻尼对稳态解的影响，这在很多入门教材中往往被简化处理了。阅读此书的体验是渐进式的，初读时可能觉得内容略显枯燥，但随着你接触到更多现代物理的知识后，你会越来越清晰地意识到，这本书才是真正的“基石”。它提供的基础是如此深厚，以至于你在学习量子力学或场论时，会发现许多核心概念的影子都可以在这本书的经典框架内找到其最初的、最纯净的数学表达。

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这本书的装帧和排版，坦白说，缺乏现代出版物的鲜活感，它更像是为那些已经下定决心要深入钻研的学者准备的工具书。它的价值并不在于阅读体验的愉悦，而在于内容的不可替代性。我注意到，书中对于非惯性系中观测者所感受到的效应（如科里奥利力和离心力）的讨论，处理得异常细致和审慎，它强调了这些“假想力”在数学上的必然性，而不是简单地将其视为经验性的修正。这种对理论根源的深挖，是这本书最宝贵的地方。我曾尝试用这本书的框架去反思一些日常现象，比如抛体运动的修正，你会发现，一旦你掌握了这本书提供的数学工具，你看待任何宏观运动的方式都会变得更加精确和结构化。它教会我的，不仅仅是物理定律本身，更是一种严谨的、层次分明的思考方式。对于任何想要真正掌握经典物理核心的读者而言，这本书与其说是一本参考书，不如说是一套必经的“精神洗礼”。

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说实话，我对这类基础学科的书籍向来抱持着一种敬畏又挑剔的态度。这本书的优点在于其内容的全面性和深度，它不像一些流行的科普读物那样只停留在现象的表面，而是深入到微观的数学结构之中。在处理保守系统和微扰理论时，作者的处理方式非常成熟和老到。我特别欣赏他对各种坐标系转换的详尽推导，从最基本的笛卡尔坐标到复杂的广义坐标，每一步都扎实可靠，为后续处理更复杂的振动和轨道问题打下了坚实的基础。但我也必须承认，它的“厚重”感有时确实会成为阅读的障碍。在某些章节，例如涉及刚体转动和欧拉方程的部分，如果读者没有事先对矢量分析和线性代数有扎实的掌握，很容易在复杂的张量表示中迷失方向。我感觉作者似乎默认了读者已经具备了相当高的数学素养，导致在一些关键的过渡环节略显仓促。总的来说，这是一本扎根于经典物理学宏伟殿堂的著作，适合那些准备进行专业学术训练的读者，但对于仅仅想了解“经典力学到底在说什么”的门外汉来说，可能需要更轻量级的引路人。

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这本厚厚的书，初拿到手时，光是掂量分量就觉得它绝非等闲之辈。封面设计简洁到近乎朴素，没有花哨的插图，只有端正的字体，透着一股不容置疑的学术气息。我花了整整一个下午的时间，才勉强将前几章的内容消化完毕。它不是那种能让你在咖啡馆里轻松翻阅的小说，更像是一块需要耐心雕琢的璞玉。作者的叙述风格极为严谨，每一个概念的引入都像是经过了层层推敲的逻辑链条，环环相扣，不留一丝模糊的余地。初学者可能会在那些密集的数学公式和定义面前感到有些吃力，我也不例外，常常需要结合外部资料来辅助理解。然而，一旦你适应了这种节奏，就会发现其中蕴含的巨大美感——物理世界的运行规律，被作者用最纯粹的数学语言描绘得淋漓尽致。尤其是关于拉格朗日量和哈密顿量的那部分，那种从宏观运动方程中提炼出最本质的作用量原理的飞跃，简直令人拍案叫绝，让人真切体会到理论物理的优雅与力量。这本书更像是一位耐心的导师，它不会直接把答案喂给你，而是引导你去思考，去证明，去建立起自己坚实的知识体系。

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这本书给我的感觉，就像是走进了一座历史悠久的图书馆，空气中弥漫着纸张和旧木头的味道，你必须放慢脚步，才能看清那些古老卷轴上的每一个手写批注。它的叙事方式非常古典，非常强调逻辑的递进。我记得有一次在研究中心力场中的轨道稳定性时，我被好几个不同的推导方法搞得有点混乱，但当我回头翻阅这本书关于角动量守恒和势能函数的定义时，一切又豁然开朗了。作者在这里展现出一种罕见的洞察力，他似乎总能找到将复杂问题简化到最核心结构的能力。阅读这本书的过程，与其说是学习知识，不如说是一种思维方式的重塑。它强迫你放弃那种依靠直觉的物理图像，转而依赖于数学形式的严密性。书中的习题设计得极其巧妙，它们不是简单的计算练习，而是对理论概念的二次检验和深化，很多习题的解答都需要融会贯通好几个章节的知识点。我常常在解题时卡住，但一旦突破，那种成就感是无与伦比的，仿佛自己真的推导出了宇宙运行的一个小小的奥秘。

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