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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说 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 卷首语解说