力学作为“理科之先行，工科之基础”，连接了基础与应用，是横跨理工的桥梁。本书以“基础力学”、“流体力学”、“固体力学”、“交叉力学”四个板块进行展示，头尾为从基础到交叉，中间嵌入了力学的两大主流领域区分，凝练了70个力学基本问题。本书中所列出的问题并不是一张完整的清单。它们是具有根本性的问题，不是当今知识的简单结合或应用，而是应该在今后力学的发展中起到枢纽性作用的新知识点，是尚未认清的问题。本书旨在探究若干个力学基本问题的起源与基础，阐述力学作为连接工程与科学的桥梁，在引领和主导科学发展方面的基础作用。
1981年-1985年 博士 布朗大学 固体与结构力学专业
1978年-1981年 硕士 清华大学 固体力学专业
1973年-1976年 学士 西北工业大学 锻压专业2018年-至今 浙江大学，航空航天学院，教授
2013年-2018年 国家自然科学基金委员会主任
2006年-2013年 浙江大学校长
2004年-2006年 清华大学，航天航空学院，教授，国务院学位委员会办公室主任兼教育部学位管理与研究生教育司司长，清华大学学术委员会主任(2004-2006)
1985年-2004年 清华大学，工程力学系，讲师（1985）,副教授（1986），教授（1989），清华大学工程力学系主任 (1997-2004)，教育部“长江学者”特聘教授(1999-2004)力学作为通讯作者、第一作者及参与发表SCI论文200余篇。代表性论文如下：1.Yang, Wei; Wang, HongTao; Li, TieFeng; X-Mechanics-An endless frontier, SCIENCE CHINA-PHYSICS MECHANICS & ASTRONOMY, 62: 1, 014601, JAN 2019.
2.Li, Tiefeng; Li, Guorui; Liang, Yiming; et al., Fast-moving soft electronic fish, SCIENCE ADVANCES, 3: 4, e1602045, APR 2017.
3.Yang, W., Boost basic research in China. Nature 534, 467-469, 2016.
4.Yang W. and Zhu T., Switch-toughening of ferroelectrics subjected to electric fields, J. Mech. Phys. Solids, vol. 46.
等2020.06 至今 中国国际中文教育基金会理事长
2020.11 至今 中国学位与研究生教育学会会长
自序
引言
0.1 循史：力学的引领式发展
0.2 前瞻：力学3.0的构架
0.3 物质世界的力学
0.4 精神世界的力学
第一篇 基础力学
第1章 确定性与不确定性
1.1 从牛顿力学到可知论到机械唯物论
1.2 理性力学与公理化体系
1.3 本原不确定性：海森堡原理
1.4 随机与统计：薛定谔方程的演变
1.5 自然法则的不确定性：对因果律的争论
1.6 数学不确定性：非线性、分叉、混沌与奇怪吸引子
1.7 信息不确定性：模糊力学
1.8 宏观不确定性
第2章 连续与间断
2.1 稠密性与连续性
2.2 连续与间断的跨层次交替
2.3 泡利不相容原理
2.4 量子化：能量、空间与时间
2.5 符号主义：数理逻辑与算符演绎
第3章 因果与关联
3.1 力学基本规律的因果陈述：从墨子到亚里士多德到牛顿
3.2 因果表达的对称性与美感
3.3 从还原论到归纳法
3.4 唯象理论：从现象关联到数据关联
3.5 人工智能的三个来源
3.6 非结构化数据
3.7 关联度空间与数据驱动
3.8 因果律与关联律的互鉴
第4章 时间的指向与时空观
4.1 时间指向与记忆衰减原理
4.2 老化与回复
4.3 熵增原理与不可逆过程
4.4 量子态的时空观
4.5 物质态的光速不可逾越与量子信息态的瞬时改变
4.6 时间的最小步长
第5章 质量的起源与表象
5.1 牛顿质量：物质的含量
5.2 质量与速度：爱因斯坦的质能公式
5.3 质量与时空的交织：广义相对论与引力波
5.4 费米子与波色子
5.5 中微子的质量与中微子振荡
5.6 杨-米尔斯场与质量的缺失
5.7 质量赋予机制：希格斯理论
5.8 质量描述：自发对称性的残缺
第二篇 流体力学
第6章 N-S方程与湍流
6.1 千禧年的七大数学问题
6.2 N-S方程的存在性与光滑性
6.3 从机翼绕流看涡街与湍流的形成
6.4 湍流的统计理论
6.5 湍流层次律
6.6 湍流的场平均与模式理论
6.7 湍流的结构理论
6.8 湍流的能量级联
6.9 N-S方程的计算
第7章 涡的物质与图像描述
7.1 涡动力学
7.2 无粘流体的涡面守恒律
7.3 物质面的拉格朗日描述
7.4 涡面场演化的跟踪
7.5 涡场的三参数表征理论
第8章 分子自由程：从稀薄气体到非牛顿流体
8.1 分子自由程与结构特征尺度
8.2 玻尔兹曼统计理论
8.3 格子玻尔兹曼方法
8.4 玻尔兹曼方程的矩统计
8.5 稀薄气体力学的四种表征形态
8.6 高阶矩统计
8.7 非牛顿流体
第9章 阻力与升力的极致构象
9.1 普朗特机翼理论
9.2 布拉修斯层流边界层解
9.3 转捩与二次扰动
9.4 湍流边界层
9.5 阻力与升力的计算
9.6 高速列车与极低轨空天飞行器理论
第10章 燃烧与爆轰
10.1 热传导与辐射
10.2 强对流
10.3 多相流
10.4 PDF方法
10.5 湍流燃烧
10.6 火焰稳定性
10.7 爆轰波
第三篇 固体力学
第11章 理想硬度与理想强度
11.1 Frenkel假设下的理想强度
11.2 Griffith缺陷理论
11.3 Lindemann理论
11.4 Born的晶格稳定性理论
11.5 强硬固体的探求
11.6 理想硬度：缺陷移动的密集防御
11.7 理想强度：消除临界尺寸以上的缺陷
11.8 调控塑性：重塑能带的输运行为
第12章 纳米尺度下的极端力学
12.1 低维固体
12.2 Rayleigh不稳定性 — EMU原理
12.3 从粉笔到珍珠贝
12.4 高熵合金的应变熔化
12.5 纳米冰单晶纤维的极致弹性
12.6 原子精度制造
第13章 模量的可控性与输运性能
13.1 光、电、磁、声、力的基本方程与斗篷理论
13.2 变换效应
13.3 五模材料
13.4 超材料与输运性能的调制
13.5 能带设计与能带工程
第14章 缺陷运行的极限速度
14.1 Eshelby的位错运行极限速度
14.2 裂纹运行速度的禁区
14.3 跨声速分层理论
14.4 地震中的超剪切与激波
14.5 超声速扩展裂纹
14.6 超声速位错运行
14.7 高能流引致的缺陷演化
第15章 可编程固体
15.1 多物理场下的固体变形
15.2 传感/致动/控制与可编程
15.3 3-D打印技术
15.4 4-D打印技术与时空设计
15.5 从智柔体到生命体
第四篇 交叉力学
第16章 介质交叉
16.1 流固介质交叉：广义软物质
16.2 软物质力学
16.3 可转变性与可控制性
16.4 智柔体力学
16.5 生命力学
第17章 层次交叉
17.1 层次交叉的三种路线
17.2 跨层次实验观察
17.3 跨层次模拟计算
17.4 跨层次信号感知
17.5 跨层次失效控制
17.6 跨层次多物理耦联
第18章 刚柔交叉
18.1 刚柔动力学
18.2 刚柔组合体的控制 — 达芬奇手术机器人
18.3 刚柔协同控制
18.4 高机动性足式机器人：本征动力学
18.5 足式机器人的步态转换与地形适应
18.6极高静水压力下的刚柔组合体
第19章 质智交叉
19.1 物理/生命/信息三元世界
19.2 生命力的体现
19.3 信息力的体现
19.4 数值孪生与阿凡达模拟范式
19.5 数智能力向实质物体的迁移
19.6 通用人工智能
结束语
宏微观结合的力学
多物理场共融的力学
有形与无际之间的力学
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