通过直观生动的讲述，本书全面介绍了当今物理学的各个方面，包括原子分子物理、核物理、粒子物理、凝聚态物理、宇宙学等等，以期帮助非专业读者建立对现代物理学的一个清晰的整体认知。本书注重物理学的基本原理、基本概念、基本方法叙述，淡化公式推导，具有中学以上基础知识的读者，都能读懂其中的主体内容。为了更加生动有趣，在介绍物理知识的同时，书中还穿插了一些历史小故事和对一些观念的讨论。本书特别注重传授逻辑思维能力，提高读者的科学素养。
本书是面向非物理专业本科生的通识课教材，书中的部分内容，对物理专业的读者也会有所帮助。
北京大学物理学教授，博士生导师。早年在中国科技大学求学（本、硕、博），获博士学位，后曾留学德国、澳大利亚、英国、俄罗斯等国家。曾任北京大学物理系副主任、凝聚态物理和材料物理研究所所长。研究领域：高温超导电性、材料物理等，在国际知名杂志发表文章百余篇，被引用1千余次。主编英文专著“Electron phonon interaction and lattice dynamics in high Tc superconductors”（北京大学出版社，2013年）。在北京大学主讲“材料物理”,“今日物理”等课程。除了科研教学以外，还关心社会问题，著有《剑桥漫步》（山东教育出版社，2002）,《徜徉莫斯科》（大众文艺出版社，2008），等著作，“科学家的社会责任感”(物理，2005，1) “如何处理研究生与导师的关系”（学位与研究生教育，2007，9）等文章。
第一章物理学概貌
1.1 什么是物理学
1.2 物理学极简史
1.3 物理学的分类
1.4 物理学研究的尺度
1.5 物理学未来的探索方向: 极大和极小
1.6 百年来物理学对人类生活的影响大事记
1.7 物理学的有趣之处
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第二章物理学基础
2.1 物理学(科学) 研究的本质
2.2 物理学的尺度结构
2.3 对时间和空间的思考
2.4 物理学中的数量级
2.5 自然界四种基本的相互作用和统一
2.6 物理学的普遍规律
2.7 物理学中的对称性
2.8 物理定律成立的条件(边界条件)
2.9 物理定律与社会规律
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第三章经典物理学
3.1 经典力学的建立
3.2 热力学和统计热力学(分子运动论)
3.3 经典电动力学
3.4 光的电磁理论
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第四章现代物理学的诞生——量子论
4.1 黑体辐射的紫外灾难
4.2 普朗克的量子理论
4.3 光电效应的量子理论
4.4 氢原子光谱和氢原子结构的玻尔模型
4.5 物质粒子的双重属性
4.6 量子力学的诞生
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第五章现代物理学的诞生——相对论
5.1 真空光速和以太
5.2 迈克耳孙{莫雷实验
5.3 狭义相对论简介
5.4 广义相对论简介
5.5 20 世纪初物理学大发展总结
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第六章原子和分子的结构
6.1 原子的有核壳层结构
6.2 电子分布的壳层结构
6.3 天然元素和人造元素
6.4 分子和晶体的构成——化学键
6.5 原子和分子的能级和光谱
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第七章原子核与核能利用
7.1 质子和中子组成原子核
7.2 原子核的体积、密度和结合能
7.3 原子核的运动性质和结构
7.4 原子核的衰变和反应
7.5 原子核的裂变反应和核能应用
7.6 原子核的聚变反应
7.7 核发电简介
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第八章粒子世界
8.1 粒子物理简介
8.2 物质和反物质
8.3 汤川的介子场理论
8.4 场、粒子、真空和相互作用
8.5 四种相互作用和粒子的分类
8.6 宇称不守恒
8.7 夸克模型
8.8 标准模型和相互作用的统一
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第九章凝聚态物理与材料科学
9.1 简介和发展
9.2 固体物理的两大支柱
9.3 固体物理和材料科学研究的主线
9.4 固体的导电性和磁性
9.5 几个与能源有关的研究方向
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第十章百年超导研究
10.1 超导电性的发现和基本性质
10.2 传统超导体
10.3 高温超导体
10.4 二硼化镁和铁砷体系超导体的发现
10.5 新超导体的不断发现
10.6 无尽的探索
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第十一章纳米科学
11.1 什么是纳米材料?
11.2 纳米科学的发展
11.3 天然纳米材料和人工纳米材料
11.4 量子尺寸效应、量子电导和物理性能
11.5 存在的问题
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第十二章宇宙
12.1 如何观测宇宙?
12.2 宇宙的构成
12.3 宇宙的演化
12.4 反物质及反物质星体的寻找
12.5 暗物质和暗能量的寻找
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