加州大学伯克利分校究竟与这套物理学教程有什么关系？

提到物理学教程，业内和不少非业内人士肯定立马就想到了这套大名鼎鼎的教程——伯克利物理学教程。...



看到标题，还提到物理学教程，业内和不少非业内人士肯定立马就想到了这套大名鼎鼎的教程——伯克利物理学教程。光从书名字面上来看，这套书肯定是加州大学伯克利分校的物理系老师编写并在该校使用的物理学教程，否则为何冠以学校的名头呢？小麦开始也是这么认为的，而且好几年了逢人也这么推介这套书。其实，这种想法说对也不完全对。稍微仔细阅读该书的前言，就能发现其中的蛛丝马迹。那么，加州大学伯克利分校究竟与这套物理学教程有什么关系呢？

20世纪是科学技术空前迅猛发展的世纪，人类社会在科技进步上经历了一个个划时代的变革。继19世纪的物理学把人类社会带进“电气化时代”之后，20世纪40年代的物理学又使人类掌握了核能的奥秘，把人类社会带进了“原子时代”。今天核技术的应用远不止于为社会提供长久可靠的能源，放射性与核磁共振在医学上的诊断和治疗作用，已几乎家喻户晓。20世纪五六十年代物理学家又发明了激光，现在激光已经广泛用于尖端科学研究、工业、农业、医学、通信、计算、军事和家庭生活。而20世纪科学技术给人类社会带来的最大冲击，莫过于以现代计算机为基础发展起来的电子信息技术，号称“信息时代”的到来，被誉为“第三次产业革命”。的确，计算机给人类社会带来如此深刻的变化，是以往任何有远见的科学家都不可能预见到的。现代计算机的硬件基础是半导体集成电路，PN结是核心。1947年晶体管的发明，标志着信息时代的发端。所有上述一切，无不建立在量子物理的基础上，或是在量子物理的概念中衍生出来的。此外，众多交叉学科的领域，像量子化学、量子生物学、量子宇宙学，也都立足于量子物理这块奠基石上。可以毫不夸大地说，没有量子物理，就没有人们今天的生活方式。

普朗克量子论的诞生已经有近120年了，量子力学的建立至今也有90多年。像量子物理这样重要的内容，在基础物理课程中理应占有重要的位置，然后时至21世纪的今天，我们国内基础物理课程中量子物理的内容大多是一带而过，“近代物理”早已不“近代”了。

不得不说，美国在大学物理新教材的编写上一直走在世界的前头。早在20世纪五六十年代，美国的一些大学就开始对大学基础物理课程进行改革，不少物理学家都有编写新教材的想法。《伯克利物理学教程》正是在这样的大背景下，发端于1961年末康奈尔大学的Philip Morrison和C.Kittel两人之间的一次交谈（敲黑板，编写教材首倡之人不是加州大学伯克利分校的）。接着编写教材的想法得到美国国家科学基金会的鼓励，也得到时任美国大学物理委员会主席Walter C. Michels的支持。于是，一个非正式的委员会成立了，主要指导该教程的编写。委员会一开始由Philip Morrison和C.Kittel以及来自其他高校和机构的专家组成。1962年5月，该委员会第一次在伯克利开会（敲黑板，伯克利出现了），会上确定了一套全新的物理教程的临时大纲。因为有几位委员工作繁忙，1964年1月委员会调整了部分成员。因为教材本身强调物理原理，令有的老师觉得实验物理不足。使用教材初期的教学活动促使委员会中的Alan M.Portis提出组建基础物理实验室，这就是现在所熟知的伯克利物理实验室（伯克利出现第二次）。这所实验室里重要的实验相当完善，而且设计得与教材很匹配，相辅相成。编写教材的财政资助来自美国国家科学基金会，加州大学也给予了巨大的间接支持。那么加州大学伯克利分校究竟有无使用该套教程呢？答案是肯定的，用完之后，用国内语境表述的话，还写了表扬信。在该教程另一个序言中，时任加州大学伯克利分校的校长Clark Kerr（伯克利出现第三次）写道，该套教程是一项旨在反映过去百年来物理学巨大变革的本科阶段课程改革的大项目，已经在该校低年级物理课上成功试用了好几个学期，它象征着教育方面的显著进展，希望今后能被极广泛地采用，而加州大学也乐于成为负责编写这套新教程和建立实验室的校际合作组的东道主。

综上，简而言之，加州大学伯克利分校与伯克利物理学教程的关系，就是2个康奈尔大学的牛人召集了一批牛人要重新编写一套物理学教材，在加州大学伯克利分校开了一次编委会，为了配合教材使用，还在人家那建了一个物理实验室，教材编写完后，拿人家低年级本科生做了几个学期的实验小白鼠，最后项目成功，成果流传至今，成果就是大名鼎鼎的《伯克利物理学教程》。

最后，这套教程国内可以买到吗？答案必须是肯定的。《伯克利物理学教程》中译本20世纪70年代即已引进国内，印行至今已过去近40年。然而，即便如此，时至今日国内高校从事物理教学的教师和选修基础物理课程的学生乃至研究生仍然感觉，由于该教程独具匠心的内容编排体系，作为一家之言，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事相关的研究工作而言，其依旧不失为一部极有阅读、参考价值的优秀教程。近些年，国外陆续推出了该套教程的新版本——SI版（国际单位制版，旧版本是英制单位）。在此背景下，机械工业出版社于2016年前后重新正式引进了该套教程的中译版（2014年曾推出该教程的英文影印版），期望这套原汁原味的经典著作能满足物理学专业师生的教学与研究之用。

力学卷作者

Charles Kittel （1916~） 英国剑桥大学获得学士学位，之后于1941年在威斯康辛大学麦迪逊分校获得博士学位。第二次世界大战期间在美国海军潜艇作战研究小组服务。战后于1945~1947年间在麻省理工学院任教。1947~1951年在新泽西州贝尔实验室研究铁磁性。

1951~1958年，在加州大学柏克莱分校任职，教授理论固体物理学（凝聚态物理学的分支）。他曾在1945、1956和1963年三次获得古根海姆学者荣誉，包含詹姆士·查尔斯·菲利普斯等著名科学家都曾是受过其指导的博士后研究员。

其所著的的固体物理教材《固态物理学导论》（“Introduction to Solid State Physics”，最新版为第八版），以及和赫伯特·克勒默合著的“Thermal Physics”是世界各地物理系学生的经典教材。



电磁学卷作者

Edward M. Purcell （1912~1997）分别在其科研成果、教育以及市民工作方面被授予了很多奖励。1952年， 他因为发现了液体和固体的核磁共振现象而获得诺贝尔物理学奖， 通过核磁共振， 可以简单、精准地确定有多种用途的基础材料的化学结构， 包括磁共振成像的材料（MRI）。在他的事业生涯中， 曾经分别做过艾森豪威尔总统、肯尼迪总统以及约翰逊总统的技术顾问。



电磁学卷作者

David J. Morin 哈佛大学物理系的讲师， 大学生研究会的副董事。他也是教科书《经典力学导论》（剑桥大学出版社，2008）的作者。

波动学卷作者

Rank S.Crawford（1923~2003） 毕业于加州大学伯克利分校，并在此工作至1991年退休。其研究领域涉及粒子物理、天文物理，以及日常生活中的物理现象等。

量子物理学卷作者

Eyvind H.Wichmann（1928~） 1956年毕业于哥伦比亚大学，获物理学博士学位。自1957年起在加州大学伯克利分校任职，是美国物理学会会员。

统计物理学卷作者

F.Reif 1927年出生于澳大利亚，1953年毕业于哈佛大学，获物理学博士学位。1960~1989年在加州大学伯克利分校物理系任教。除本书外，其另一本代表作“Fundamentals of Statistical and Thermal Physics”也深受广大读者欢迎，至今仍广为流传。

该教程编写的意图，是尽可能地反映近百年来物理学的巨大进展，按照当前物理学工作者在各个前沿领域所使用的方式来介绍物理学。该教程引入狭义相对论、量子物理学和统计物理学的概念，从较新的统一的观点来阐明物理学的基本原理，以适应现代科学技术发展对物理教学提出的要求。当年《伯克利物理学教程》的作者们以巨大的勇气和扎实深厚的学识做出了杰出的工作，直到今天，回顾《伯克利物理学教程》，我们仍然可以从中得到许多非常有益的启示。

——赵凯华

（北京大学物理系教授，原系主任）

时至今日，无论是对基础物理的教、学还是应用，以及对从事相关的研究工作而言，“伯克利物理学教程”依旧不失为一套极有阅读和参考价值的优秀教程。

——蒋平

（复旦大学物理系教授，物理系理论教学督导组组长）

我很高兴为这套“伯克利物理学教程”作序，这是一项旨在反映过去百年来物理学巨大变革的本科阶段课程改革的大项目。这套教程得益于许多在前沿研究领域工作的物理学家的努力，也有幸得到了国家科学基金会的资助。这套教程已经在加州大学伯克利分校的低年级物理课上成功试用了好几个学期，它象征着教育方面的显著进展，我希望今后能被极广泛地采用。（该系列教材首次出版时的背景）

——克拉克·克尔

（加州大学伯克利分校前校长）麦格劳-希尔教育

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