物理学前沿与科学思想选讲

物理学发展日新月异，量子物理、复杂系统、粒子物理和宇宙学等领域的新发现与理论层出不穷，传统教材难以让学生及时掌握前沿进展;同时，物理学的核心价值不仅在于现象描述，更在于对称性、守恒定律、相对性原理等背后的思想方法与理论框架.这些是物理学发展的根本动力，贯穿各分支学科，但传统教学中，学生对其起源、演化及前沿关联缺乏全面深刻的认知.本课程通过精选前沿课题、阐释系统的物理思想，帮助学生理解当代物理学的重要进展，培养其科学思维、逻辑分析能力与科学精神，使其敢于开展学术争论，为未来科研及工作奠定思想与逻辑基础.课程内容涵盖物理学各分支的近期新研究成果，同时关注量子信息科学、生命科学中的物理问题、能源科技物理基础等交叉领域;通过整合学术资源，以丰富的内容与新颖的形式，帮助学生实现知识与思维的双重提升.适逢教育部物理学领域”101计划”核心教材建设项目启动，我们将课程部分内容整理成本书，具体包括：“原子核物理前沿”“量子场论中散射振幅的一些进展”“激光核物理”“Weyl半金属理论和拓扑材料计算预测”“物理学中的演生现象”“拓扑绝缘体与量子反常Hall效应”“重费米子物理简介”“非晶态物质之`谜‘““写给物理学家的生成模型”“随机热力学与非平衡涨落定理简介”“有限时间热力学：从理想模型到应用”“量子混沌”“热学超构材料的理论与应用”“量子力学基本问题：诠释、测量与Bell不等式”“量子通信”“量子信息学基础”“物理宇宙学”“引力波探测”“自由电子激光：从`星球大战‘的利器到打开新科学大门的钥匙”“浅谈激光聚变”.需要说明的是，本书各章节由不同作者撰写，写作风格与阐述方式各具特色，未刻意追求统一化与模式化.这既是特点，也是”研究性教学”的尝试，希望学生能够体会和欣赏不同的风格.