激蕩百年的頭腦風(fēng)暴!上至高壓線,下至發(fā)電機(jī),只要用到電的地方就有相對(duì)論效應(yīng)存在!
相對(duì)論是關(guān)于時(shí)空和引力的理論,主要由愛(ài)因斯坦創(chuàng)立,相對(duì)論的提出給物理學(xué)帶來(lái)了革命性的變化,被譽(yù)為現(xiàn)代物理性最偉大的基礎(chǔ)理論。本書由狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論、關(guān)于整個(gè)宇宙的一些思考三部分構(gòu)成,愛(ài)因斯坦以生動(dòng)的文字和淺顯的事例說(shuō)明了相對(duì)論的基本原理,是科學(xué)大師寫給普通讀者非常具有啟發(fā)性的相對(duì)論入門書。
懂不懂相對(duì)論是物理學(xué)家的事,會(huì)不會(huì)用是自己的事,
利用好的話,你可能就是下一個(gè)比爾·蓋茨!
★現(xiàn)代物理學(xué)zui偉大的基礎(chǔ)理論,探索人類生命的終極問(wèn)題
微小的質(zhì)量蘊(yùn)涵著巨大的能量,一個(gè)E=mc^2公式改變?nèi)祟惪创澜绲姆绞健?/p>
★相對(duì)論顛覆了人類對(duì)宇宙和自然的“常識(shí)性”觀念
“四維時(shí)空”、“彎曲空間”、引力波、電磁理論等概念都源于相對(duì)論!
沒(méi)有相對(duì)論闡述時(shí)空相對(duì)性,我們?cè)趺刺剿饔钪?看大師如何闡釋空間和時(shí)間觀念,帶你重新認(rèn)識(shí)宇宙萬(wàn)物的運(yùn)行。
★你的生活方方面面都受相對(duì)論影響!
沒(méi)有相對(duì)論,電子產(chǎn)業(yè)難以發(fā)展,信息科技也基本報(bào)銷,你的手機(jī)、電腦都會(huì)變成半個(gè)世紀(jì)之前的那樣……
沒(méi)有相對(duì)論,我們沒(méi)法發(fā)射航天器,衛(wèi)星無(wú)法升空,天氣預(yù)報(bào)無(wú)法精準(zhǔn),GPS更不可能出現(xiàn)……
★與偉大的靈魂深度對(duì)話,像愛(ài)因斯坦一樣思考
跟著愛(ài)因斯坦一步步推導(dǎo)相對(duì)論,打開(kāi)思維的尺度!
★收錄愛(ài)因斯坦珍貴舊照,見(jiàn)證天才科學(xué)家的成長(zhǎng)!
本書的目的,是盡可能使那些因一般科學(xué)和哲學(xué)的觀點(diǎn)而對(duì)相對(duì)論感興趣,但不熟悉理論物理的數(shù)學(xué)工具的讀者,對(duì)相對(duì)論有一個(gè)正確的認(rèn)知。本書假定讀者已具備相當(dāng)于大學(xué)入學(xué)考試的教育程度。盡管本書篇幅不長(zhǎng),但讀者仍需要具有相當(dāng)大的耐心和毅力。我力求以最簡(jiǎn)單易懂的方式來(lái)介紹相對(duì)論的主要概念,并大體按照其實(shí)際發(fā)生的順序和聯(lián)系來(lái)進(jìn)行敘述。為了清晰起見(jiàn),我不得不經(jīng)常有所重復(fù),而無(wú)法考慮文體是否優(yōu)美。我嚴(yán)格遵照杰出的理論物理學(xué)家波爾茲曼(L.Boltzmann)的格言,即形式是否優(yōu)美的問(wèn)題應(yīng)留給裁縫和鞋匠去考慮。但我不敢說(shuō)這樣已為讀者解決了相對(duì)論中的固有難題。另一方面,我又故意采用“繼母式的”(step-motherly)方式來(lái)論述相對(duì)論的經(jīng)驗(yàn)性物理基礎(chǔ),以便不熟悉物理的讀者不會(huì)感到像一個(gè)只見(jiàn)樹(shù)木不見(jiàn)森林的迷路人。愿本書能為一些讀者帶來(lái)一段沉浸于思考的快樂(lè)時(shí)光。
愛(ài)因斯坦
1916 年 12 月
阿爾伯特·愛(ài)因斯坦(1879.3.14-1955.4.18)
現(xiàn)代物理學(xué)開(kāi)創(chuàng)者與奠基人,相對(duì)論之父
被美國(guó)《時(shí)代周刊》評(píng)選為20世紀(jì)的“世紀(jì)偉人”
20世紀(jì)著名的德裔美國(guó)科學(xué)家,偉大的物理學(xué)家、思想家和哲學(xué)家。愛(ài)因斯坦創(chuàng)立了光量子論及質(zhì)能相當(dāng)公式,并在闡明布朗運(yùn)動(dòng)、發(fā)展量子統(tǒng)計(jì)法方面卓有成就。1905年,他創(chuàng)立了狹義相對(duì)論,并于1916年以此推廣到廣義相對(duì)論。之后,他致力于建立相對(duì)論“統(tǒng)一場(chǎng)論”,嘗試將電磁場(chǎng)理論與引力場(chǎng)理論統(tǒng)一起來(lái)。1922年,他獲得了補(bǔ)發(fā)的1921年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),以表彰其在理論物理學(xué)方面的貢獻(xiàn),尤其是光電效應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)。愛(ài)因斯坦堪稱現(xiàn)代物理學(xué)的首席代表,他的思想和成就是現(xiàn)代科技和文明極其輝煌的象征。
作者序
第十五版說(shuō)明
第一部分狹義相對(duì)論
1.幾何命題的物理意義
2.坐標(biāo)系
3.經(jīng)典力學(xué)中的空間與時(shí)間
4.伽利略坐標(biāo)系
5.(狹義)相對(duì)性原理
6.經(jīng)典力學(xué)中所用的速度相加定理
7.光傳播定律與相對(duì)性原理表面上的抵觸
8.物理學(xué)中的時(shí)間觀
9.同時(shí)性的相對(duì)性
10.距離概念的相對(duì)性
11.洛倫茲變換
12.量桿與鐘在運(yùn)動(dòng)時(shí)的行為
13. 速度相加定理——菲佐實(shí)驗(yàn)
14. 相對(duì)論的啟發(fā)性價(jià)值
15. 此理論的普遍性結(jié)果
16. 經(jīng)驗(yàn)與狹義相對(duì)論
17. 閔可夫斯基四維空間
第二部分廣義相對(duì)論
18. 狹義與廣義相對(duì)性原理
19. 重力場(chǎng)
20. 慣性質(zhì)量和重力質(zhì)量相等是廣義相對(duì)性公設(shè)的—個(gè)論據(jù)
21. 經(jīng)典力學(xué)和狹義相對(duì)論的基礎(chǔ)在哪些方面無(wú)法令人滿意?
22. 廣義相對(duì)性原理的幾個(gè)推論
23. 在轉(zhuǎn)動(dòng)參照系上的鐘與量桿的行為
24. 歐幾里得與非歐幾里得連續(xù)區(qū)
25. 高斯坐標(biāo)
26. 狹義相對(duì)論的時(shí)空連續(xù)體可視為歐幾里得連續(xù)體
27. 廣義相對(duì)論的時(shí)空連續(xù)體不是歐幾里得連續(xù)體
28. 廣義相對(duì)性原理的嚴(yán)格表述
29. 在廣義相對(duì)性原理的基礎(chǔ)上求解重力問(wèn)題
第三部分 關(guān)于整個(gè)宇宙的一些思考
30.牛頓理論在宇宙學(xué)上遇到的困難
31.一個(gè)“有限”而又“無(wú)界的”宇宙的可能性
32.以廣義相對(duì)論為依據(jù)的空間結(jié)構(gòu)
附錄一
1. 洛倫茲變換的簡(jiǎn)單推導(dǎo)
2. 閔可夫斯基四維空間(“世界”)
3. 廣義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)證實(shí)
(1)水星近日點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
(2)重力場(chǎng)對(duì)光的偏轉(zhuǎn)
(3)光譜線的紅向位移
4. 以廣義相對(duì)論為依據(jù)的空間結(jié)構(gòu)
5. 相對(duì)論與空間問(wèn)題
(1)場(chǎng)
(2)廣義相對(duì)論的空間觀念
(3)廣義的重力論
附錄二
諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)給愛(ài)因斯坦的頒獎(jiǎng)詞