在这个时间点，数学通过莱布尼茨的传人们（比如伯努利家族、欧拉、拉格朗日等一批法国数学家的努力已发展到了一个相当高级的阶段了。高斯在这个时候，基于的德国哲学传统、数学传统，把德国的数学推到了一个可以与法国数学比拟的高度。之后，德国经过洪堡兄弟的高教改革，诞生了诸如柏林大学、哥廷根大学、柯尼斯堡大学这样的世界级的研究中心。高斯留下的底子经过他的弟子（比如哥廷根大学的黎曼，BernhardRiemann，1826-1866年）或者弟子的弟子（比如柏林大学的维尔斯特拉斯，KarlTheodorWilhelmerstraB，1815-1897年），以及再晚一辈或者几辈的学者（比如克莱因，FelixKlein，1849-1925年，以及希尔伯特DavidHilbert，1862-1943年）得到进一步的发扬。结果就是让德国在十九世纪与二十世纪之交彻底成为了国际数学的中心。这些哲学与数学的发展应该说是所有学科的基础。比数学的发展稍微晚一些，一定程度上也受数学发展的影响，系统的物理学研究从十九世纪初开始在德国渐渐起步。最早涌现出来的，是优秀的光学仪器制造者夫琅和费（JosephvorFraunhofer，1787-1826年）。他通过自己发展的棱镜技术，系统研究了太阳光中的暗线（后被人们称为夫琅和费线）。这是实验物理学研究中的重要成果。之后，韦伯（WilhelmEduardWeber，1804-1891年）、迈尔（JuliusRobertvonMayer，1814-1879年）、亥姆霍兹（HermannvonHelmholtz，1821-1894年）、基尔霍夫（GustavKirchhoff，1824-1887年）将德国的基础物理研究带入了当时欧洲的主流。他们这几个的特点是除了本身可以产生一流成果，在物理学的系统把握以及对物理学人才的培养上也都成效卓著。以基尔霍夫、亥姆霍兹为例，他们都撰写了在当时非常前沿的系统的物理学的讲义。特别是基尔霍夫，我们经常讲到的黑体辐射的研究实际上是从他开始的。2
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他们的学术水平与学术判断，很多程度上会影响到他们的学生们。事实也证明，他们的学生们，以门捷列夫（DmitriIvanovichMendeleev，1834-1907年）、昂纳斯（HeikeKamerlinghOnnes，1853-1926年）、赫兹（HeinrichRudolfHertz，1857-1894年）、普朗克（MaxPlanck，1858-1947年）、维恩（WilhelmWien，1864-1928年)为代表，在现代科学的发展中也对发挥了极其关键的作用。到了二十世纪初，这些人的学生辈的学者们又以哥廷根大学、柏林大学、柯尼斯堡大学、慕尼黑大学为中心，使德国成为了国际科学研究的真正引领者。这是一个经历了两百多年，以哲学、数学带动物理学、化学的交叉互融式发展的宏大的历史画卷。但遗憾的是，在《今日物理》课程讲义的准备过程与讲授过程中，笔者一个深切的感触就是我们的学生对这些历史普遍来讲是非常不了解的！同时，对这些历史后的学科发展规律的思考，也是完全缺失的！这是一个可悲的事实！在关于具体的科学、技术、工程、数学的知识点的掌握上3”，我们的学生在大学阶段或许会优于同龄的德国同学，但是我们的教育对科学史和哲学层面针对科学的思考的缺失会让我们的学生在成为科研人员后发展受限。笔者当年在德国读博士的时候对这点的体会是深刻的。当然，这或许与物理学更中很多重要的事件和他们的国家相关而我们并没有参与这一点，是有关的。但不管怎样，我们的学生还是应该相对全面地了解这些学科发展史以及它的哲学属性，进而去安排我们的学习，以期在未来尽可能地改变这种状况！基于这样一个考虑去总结讲义，会让本教材的内容与传统的物理学课程比起来显得很不同。因为关注点不再是知识点本身了，也不是漂亮的理论体系，而是到了知识点产生的历史背景、过程、以及背后的规律性的东西的探讨（比如数30媒体上会经常用到一个词，STEM，即Science、Technology、Engincering、Mathematics
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学、哲学层面的内容的探讨)。笔者坚持此原则，企图在书本上把“冰冷的知识点”转化为“鲜活的历史”及其背后的“学科规律”。进而，期待我们的学生可以吸收并且相对于我们这一代对学科产生更好的理解。因为这个特点，笔者也必须承认本书的内容涉猎会比较广。其中，超出笔者平常科学研究范围的内容笔者会通过不同的渠道进行搜集。比如，除了文献中引用的参考文献，有些句子也会摘自包括维基百科、百度百科、知乎、喜马拉雅在内的网上资源。笔者可以保证的是这些内容在笔者的认知范围内进行整合，花了几年时间，在其形成一个合理逻辑后分享给读者的。但同时，笔者也需要强调这些认识绝非具有很强的原创性的研究成果，仅仅是个人观点。在进行完所有这些解释后，笔者希望选课的学生以及本书的读者能理解笔者的选择，调整预期，在最大程度上享受选课与阅读。内容目录与致谢最后，在读者开始正式阅读之前，我们还是要说一下大致安排。这个是基于这些年的教学实践确定的。我们的课程一般春季学期开，每次48学时（16周，每周3学时)。这些内容在本书中总结为九章，具体如下：1.物理学简介2.文艺复兴与科学革命之前的自然哲学3.文艺复兴与科学革命4.经典物理学（力、热、光、声、电与磁的经典理论）5.一些关键的数学进展6.物理学革命前与物理学相关的哲学思想22
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7.十九世纪的欧洲大学8.经典物理学的危机与物理学革命9.物理学革命之后的现代物理学这九个主题的设定，基本是按历史发展顺序从古希腊逐步推进到现代的方式来进行的。课程最后的落脚点，是对目前物理学各个方向的介绍和对物理学的一些展望。读者在学习过程中，可遵循此思路进行阅读。笔者希望这些努力能为我们的本科生（包含物理学专业与非物理学专业）在了解物理学的过程中提供一个简单的入门。在致谢部分，笔者首先要感谢学习过程中遇到的多位优秀的老师！包括，但不限于：丁万群老师（高中班主任、物理老师，洛阳一高）、石就教授（本科班主任，武汉大学物理系）、夏建白院士（硕士导师，中国科学院半导体研究所）、MatthiasScheffler教授与RicardoGomez-Abal博士（博士导师，德国马普学会FritzHaber研究所）、AngelosMichaelides教授（博士后合作导师，英国伦敦大学学院）。他们的帮助，使得笔者可以顺利地完成各个阶段的学习。2011年下半年，笔者从英国完成博士后阶段的工作，发表的文章仅有5篇，找教职极其困难。笔者衷心感谢王恩哥院士（时任副校长，后任校长）的认可与田光善教授（时任凝聚态所理论组组长）的帮助！这是笔者可以入职北大的最关键的因素。同时，笔者也要感谢以欧阳颁院士（时任凝聚态所所长）、谢心澄院士（时任物理学院院长）为代表的当时的物理学院学术委员会、教学委员会、进人委员会的各位老师的支持！在已完成的四个学期的教学实践中，邓妙怡博士连续两年担任课程助教，为课程建设做出了重要的贡献。本书内容中与热力学第三定律相关的部分来自和她共同完成的一篇文章【邓妙怡，2024】。同样担任助教的还有李明来同学、姚贵中
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同学。王佳男、吴狄轩是笔者担任班主任的本科生班里的学生，本书内容中与黑体辐射相关的内容也来自与他们共同整理的一篇文章。在笔者准备这本讲义的这几年，对统计物理的重新认识起到了关键的作用。其中，全海涛教授、徐莉梅教授给予了诸多帮助。在关于德国古典主义哲学以及量子力学的内容的撰写过程中，许陌涵同学和我也在一起完成了一篇论文。这也对本书的完成提供了强有力的支持。书稿完成后，林熙教授、蒋鸿教授、任新国教授等多位老友也提出了关键的修改意见。在本书和笔者完成的几本图书的出版过程中，北京大学出版社刘啸老师、陈小红老师、尹照原老师都提供了各种帮助。这里一并感谢！最后，也是在心灵的最深处，笔者要感谢家人一直以来的支持与鼓励，尤其是笔者的父母在物资匮乏年代对笔者的兴趣的培养与保护！李新征2025年1月30日24
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