物理学重要著作列表

## 古典力学

- 艾萨克·牛顿，《自然哲学的数学原理》

常略为《数学原理》，是牛顿发表于1687年7月5日的三卷著作。可能是所有曾出版的科学著作中最有影响力的，它不仅包含了构成经典力学根基的牛顿运动定律也包含了他的万有引力定律。他推导出行星的运动的开普勒定律，于牛顿推导之前这些定律为由经验产生的公式。于表述他的物理理论时，牛顿也同步发展出一个称为微积分的数学领域。

在这本书出版之前，数学仅仅用于描述自然。这是第一个数学用于解释自然的例子。这里诞生了一种实践方式，现在已经是如此标准的做法以至于我们把它和科学视为同一个东西，这种方式就是通过假定数学公理并表明他们的结论是可观测的现象来解释自然。换句话说，原理一书的伟大之处不仅在于发展了一些物理和数学的基本理论，而且是第一个也是最彻底的(从这个标题充分显示)联系了科学和数学。该书的影响如此深刻，使得今天我们觉得这个联系如此之明显，令人无法想象科学可能有任何别的途径。

## 相对论

- 爱因斯坦，〈论动体的电动力学〉，《物理年鉴》. 1905年6月30日。

狭义相对论创立于1905年，仅考虑互相作匀速运动的惯性参照系中的观察者。在创立该理论时，爱因斯坦曾写信给Mileva(米勒娃，他的妻子)，内容关于"我们在相对运动上的工作"。该论文引入了狭义相对论，一个关于时间、距离、物质和能量的理论。理论假设光速在真空中对于所有观察者不变。狭义相对论解决了自从迈克耳孙-莫雷实验以来变得很显眼的疑惑，该实验没有表明光波需穿过任何媒质才能传播(其它已知的波都在媒质中传播-例如水或者空气)。光波实际上不通过任何媒质传播的理论更推论出:光速是恒定不变的，而非相对于观察者的运动而改变的。这在牛顿的古典力学中却是不可能的情况，爱因斯坦则提供了一个新的体系使得这个成为可能。

## 量子力学

- 普朗克，〈关于在正常光谱中的能量的分布定律〉（On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum），《物理年鉴》, 1901年第4卷，553页。

普朗克最初在1900年给出了这个定律(发表于1901年)，试图在Rayleigh-Jeans定律 (对长的波长有效)和维因定律 (对短波长有效)之间给出一个插值。他发现上述函数对于所有波长的数据都匹配得非常好。

本文被视为量子理论的开端。

- 狄拉克, (The Principles of Quantum Mechanics)，1930年初版。

这本书用现代记号（大部分由狄拉克本人发展出来）总结了量子力学的概念，在书的结尾部分也探讨了他首先开创的电子的相对论性理论（即狄拉克方程式）。此书的写作未参照任何量子力学相关著述。该书在科学史上具有重要地位。

## 热力学

- 本杰明·汤姆生，〈受摩擦激励的热源的一个试验调查〉（An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction），《自然科学会报》(Philosophical Transaction of the Royal Society) (1798年) p. 102

对于镗加农炮时所产生的热的观察导致汤姆生否定了热素学说并主张热是运动的一种形式。

## 统计力学

- 约西亚·吉布斯，《论异类物质的平衡》，1878年

在1876年和1878年之间，吉布斯写了一些列论文，合称"论异类物质的平衡(On the Equilibrium of Heterogeneous Substances)", 这被视为19世纪物理学最伟大的成就之一并且是物理化学的学科的基础。在这些论文中，吉布斯把热动力学应用到物理化学现象的解释上并证明了以前认为是孤立不可解释的现象的解释和关联。吉布斯的在异类平衡上的论文包括：《一些化学势的概念》、《一些自由能的概念》、《一些吉布斯系综的典型(统计力学领域的基础》、《一个相规则》。

- 爱因斯坦，《论悬浮于静态液体的小粒子的运动--热的分子运动理论所需》（Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen.），物理学年鉴17, 549, 1905年.

在各篇论著中爱因斯坦包括了他对布朗运动的研究，并提出了原子存在的经验证据。

- 里奥·卡达诺夫，《接近T_c的伊辛模型的缩放定律》，Physica 2, p. 263 (1966).

引入了重正化群的实空间观点，并用这个概念解释伊辛模型的几个缩放指数之间的关系。

- 肯尼斯·威尔森，《重正化群:临界现象和近藤问题》，Rev. Mod. Phys. 47, 4, p. 773-840 (1974年)

重正化群在近藤问题解决上的应用。作者因本文获得1982年的诺贝尔奖。

## 电磁学

- 《论法拉第力线》。

马克士威将法拉第的场线类比为流体力学中的流线，再借用流体力学的一些数学框架，推导出一系列初成形的电磁学雏论。

法拉第发现随时间而变的磁场可以产生电场，1864年，马克士威推论随时间而变的电场也可以产生磁场，经实验发现他的 方程式在真空中有电磁波解，并算出此电磁波的传播速度。电场与磁场可以相互产生。电磁波便是由此而来。

- 《论物理力线》。

马克士威阐述了可以比拟各种电磁现象的“分子涡流理论”，和电位移的概念，又论定光波为电磁波。马克士威又将各种描述电磁现象的定律整合为马克士威方程组。

- 《电磁场的动力学理论》。
- 马克士威首次系统性地陈列出马克士威方程组。马克士威应用先前论文《论物理力线》里提出的位移电流的概念，来推导出电磁波方程式。这导引将电学、磁学和光学联结成一个统一理论。
- 马克士威用精确的数学语言归纳当时已知的电磁现象。这些现象可简略陈述如下:

1.电荷会产生电场(库仑定律)

2.磁场的变化会产生电场(法拉第电磁感应定率)

3.单独的磁极并不存在4.电流会产生磁场(安培定率)电场的变化也会产生磁场

- 1888年，德国物理学家赫兹在实验室制造出了电磁波，它的特性与马克士威所预测的一致，因而证实了马克士威的电磁理论。
- 1901年马可尼(Guglielmo Marconi，1874~1937，意大利人)首先成功传送无线电报横越大西洋，而开始了电磁波的实际应用。

## 流体力学

- 奥斯本·雷诺，《一个决定水的运动是直接还是复杂的以及关于平行通道的阻尼定律的实验调查》(An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water shall be direct or sinuous, and of the law of resistance in parallel channels)，哲学学报(Philosophical Transactions), 174卷, (1883年).

引入了无量纲雷诺数，研究了从层流到湍流的临界雷诺数。

- 安德雷·柯尔莫哥洛夫，《极大雷诺数的不可压缩粘滞流体中的湍流的局部结构》，Dokl. Akad. Nauk. SSSR 30, p. 4 (1941). Reprinted in Proc. Roy. Soc. A 434, p. 9 (1991).

引入了唯一一个经得起时间考验的湍流的定量理论。

- 莫宁、亚格罗姆（A.S. Monin, A.M. Yaglom），《统计流体力学》，麻省理工出版社(1971年). 第一版为俄语，由Nauka出版(1965年).

湍流最重要的评论课文。

## 非线性动力学和混沌

- 爱德华·劳仑次，《确定非周期性流》，大气科学期刊(Journal of Atmospheric Sciences), vol. 20, p. 130-148 (1963年).

确定非线性常微分方程的有线系统被引入，以表示受力耗散液体动力学流，来模拟实际大气层中的简单现象。所有找到的解是不稳定的，多数非周期性，因而导致对长期气象预测的可行性的重新评估。在这篇论文中，劳仑次吸子第一次出现，并给出了现在称为蝴蝶效应的现象的提示。

## 量子场论

- 理查·费曼(Richard P. Feynman)，《量子电动力学的时空方法》，物理评论(Physical Review), vol. 76, 6, p. 769 (1949年).

引入量子电动力学的费曼图方法。

## 宇宙学

- E.W. Kolb, M.S. Turner，《早期宇宙》，Addison-Wesley, 1990年。

宇宙学最重要参考教科书，讨论观测和理论问题。

## 凝聚态物理

- 约翰·巴丁、利昂·库珀与约翰·施里弗，《超导理论》，Phys. Rev. 108 (5), 1175 (1957).

一般超导BCS理论，把电子相互作用和网格的声子关联起来。作者获得了诺贝尔奖。

## 等离子物理

- 欧文·朗缪尔，《朗缪尔作品集》(1961年)，Vol.3: 热离子现象:1916-1937年的论文，Vol.4: 放电:1923-1931年的论文

这两卷诺贝尔奖获得者朗缪尔的著作，包括从他用电离气体(也就是等离子体)的实验导致的早期论文。这些书总结了等离子的很多基本性质。朗缪在大约1928年发明了等离子一词。

- 汉尼斯·阿尔文、卡尔-古纳·费尔萨马，《宇宙电动力学》，第2版 (1963年)

汉尼斯·阿尔文因为磁流体动力学(MHD，把等离子建模为液体的科学)的发展而荣获诺贝尔奖。该书铺设了基础工作，但是也显示出MHD可能对于像空间等离子这样的低密度等离子是不够的。几乎20年后，阿尔文的书宇宙等离子 (1981年)基于他20年的工作，并解释了空间等粒子为何会产生更复杂的现象，例如Birkeland流(电流)和双层，以及为何电路理论和电流的知识应该用于对它们建模。