狹義與廣義相對論淺說

狹義與廣義相對論淺說 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] 阿爾伯特·愛因斯坦(Einstein A.) 著,張蔔天 譯
圖書標籤:
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齣版社: 商務印書館
ISBN:9787100098533
版次:1
商品編碼:11363720
品牌:商務印書館(The Commercial Press)
包裝:平裝
開本:32開
齣版時間:2013-11-01
用紙:膠版紙
頁數:108
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

  《狹義與廣義相對論淺說》旨在讓那些從一般科學和哲學的角度對相對論有興趣而又沒有掌握理論物理的數學工具的讀者能夠盡可能確切地理解相對論。《狹義與廣義相對論淺說》假定讀者已具備相當於大學入學的知識水平,盡管篇幅不長,讀者仍須付齣相當大的耐心和毅力。作者阿爾伯特·愛因斯坦力求盡可能簡單清晰地介紹相對論的主要思想,並且大體上按照這些思想實際發生的順序和聯係來敘述。

內頁插圖

目錄

第一部分 狹義相對論
1.幾何命題的物理意義
2.坐標係
3.經典力學中的空間和時間
4.伽利略坐標係
5.相對性原理(狹義)
6.符閤經典力學的速度相加定理
7.光的傳播定律與相對性原理錶麵上不相容
8.物理學中的時間概念
9.同時的相對性
10.距離概念的相對性
11.洛倫茲變換
12.運動中的量杆和鍾的行為
13.速度相加定理斐索實驗
14.相對論的啓發價值
15.狹義相對論的普遍結果
16.狹義相對論與經驗
17.閔可夫斯基的四維空間

第二部分 廣義相對論
18.狹義與廣義相對性原理
19.引力場
20.慣性質量與引力質量相等作為廣義相對性公設的一個論據
21.經典力學的基礎和狹義相對論的基礎在哪些方麵不能令人滿意?
22.廣義相對性原理的幾個推論
23.轉動的參照物上鍾和量杆的行為
24.歐幾裏得連續區和非歐幾裏得連續區
25.高斯坐標
26.狹義相對論的空時連續區可以當做歐幾裏得連續區
27.廣義相對論的空時連續區不是歐幾裏得連續區
28.廣義相對性原理的嚴格錶述
29.基於廣義相對性原理解決引力問題對整個宇宙的一些思考
30.牛頓理論在宇宙論方麵的睏難
31.一個有限無界宇宙的可能性
32.以廣義相對論為依據的空間結構

附錄
1.洛倫茲變換的簡單推導
2.閔可夫斯基的四維世界
3.對廣義相對論的實驗證實
4.與廣義相對論相關聯的空間結構
5.相對性與空間問題
索引
宇宙的脈動:從牛頓到量子,探索時空與物質的深層構造 導言:經典物理學的輝煌與局限 人類對自然規律的探索從未停歇,牛頓的經典力學構築瞭宏偉的機械宇宙觀,成功地解釋瞭行星運動、拋體軌跡乃至日常現象。然而,隨著實驗技術的進步,一係列新的觀測現象,如黑體輻射、光電效應以及對邁剋爾遜-莫雷實驗結果的睏惑,逐漸暴露瞭經典物理學在描述極端條件或高速運動時的不足。這本書將帶領讀者深入剖析這一曆史轉摺點,考察經典物理學留下的未竟之問,為理解全新的時空觀奠定堅實的基礎。我們將迴顧伽利略變換的局限,探討以太的幽靈,以及能量量子化的初步跡象,理解為何一場深刻的科學革命已在醞釀之中。 第一部分:光速的恒定與時空的相對性重構 本章將聚焦於狹義相對論産生的思想溫床和其核心公設。我們不會直接跳入洛倫茲變換,而是先深入探討愛因斯坦是如何通過對光速不變原理的堅守,推導齣時間膨脹和長度收縮的震撼結論。 1.1 邁嚮新的基礎:對絕對時空的顛覆 我們將詳細考察經典物理學中時間與空間的絕對性觀念如何被挑戰。通過對不同慣性參考係中事件觀測的對比分析,我們將展示時間間隔和空間距離如何依賴於觀察者的相對運動狀態。這一部分將著重於概念的清晰闡述,而非繁復的數學推導,例如,通過“光鍾”的思想實驗來直觀理解時間是如何在高速運動中“變慢”的。 1.2 質能等價的深刻啓示 狹義相對論的另一個核心成果是質能等價關係 $E=mc^2$。本章將剖析這一公式的物理意義,它揭示瞭質量與能量之間可以互相轉化的深刻聯係。我們將討論這一關係在核物理學(如核裂變和核聚變的基礎)中的初步體現,以及它如何徹底改變瞭我們對物質與能量本質的理解。質量不再是不可分割的“實體”,而是能量的一種高度集中的錶現形式。 1.3 相對論性的動量與能量 在高速運動的極限下,牛頓的動量和能量公式必須被修正。本部分將介紹相對論性的動量和能量錶達式,並解釋為何經典公式隻在低速近似下依然有效。這不僅是數學上的修正,更是對物體運動極限——光速——的物理認知。 第二部分:引力的幾何化:重力場的新視野 擺脫瞭牛頓萬有引力定律在瞬間超距作用上的概念難題,廣義相對論將引力描述為時空自身的幾何屬性。本書將力求清晰地描繪這一從“力”到“幾何”的範式轉變。 2.1 等效原理:從狹義到廣義的橋梁 等效原理是連接狹義相對論與廣義相對論的基石。我們將深入探討“引力質量”與“慣性質量”等價的物理含義。通過對加速升降艙內觀測的分析,我們將揭示引力場與加速參考係之間的內在聯係,從而自然地引齣對時空彎麯性的設想。 2.2 時空彎麯:物質告訴時空如何彎麯 廣義相對論的核心概念——彎麯時空——將被細緻闡述。我們將討論四維時空的概念,並解釋物質和能量如何通過應力-能量張量(雖然本書將避免復雜的張量代數,但會著重於其物理含義)告訴時空如何彎麯。這是一種全新的、動態的宇宙觀:引力不再是物體間的相互吸引,而是沿著彎麯時空中的“最短路徑”(測地綫)的運動。 2.3 廣義相對論的經典檢驗 本書將詳細迴顧廣義相對論首次獲得實驗證據的關鍵觀測。我們將分析水星近日點的進動問題,牛頓理論無法解釋的微小偏差,如何被廣義相對論精確預測。更引人注目的是,對愛丁頓在1919年日食期間觀測到的星光偏摺的分析,它無可辯駁地證實瞭光綫在引力場中會沿著彎麯的時空路徑傳播。 第三部分:時空幾何的極端形態與宇宙學 本章將探討廣義相對論所預言的,那些超越日常經驗的極端時空結構,以及它如何為現代宇宙學提供瞭基礎框架。 3.1 黑洞:時空的終極陷阱 我們將探索史瓦西解所描述的球對稱、不帶電荷的黑洞。重點將放在事件視界的概念上——一個光也無法逃逸的邊界。我們將討論奇點(時空麯率無限大的點)的物理含義,以及黑洞如何作為宇宙中物質最緻密的存在形式,影響周圍的時空結構。 3.2 宇宙學:膨脹的宇宙 廣義相對論方程組的靜態解在早期宇宙學中遭遇瞭睏難。我們將討論弗裏德曼方程的引入,以及它如何描述一個動態的、膨脹的宇宙模型。盡管本書不側重於大爆炸理論的全部細節,但我們將強調廣義相對論如何從理論上預示瞭宇宙的整體演化,而不是一個永恒不變的背景。 3.3 引力波:時空漣漪的偵測 引力波是時空自身的擾動,以光速傳播。本書將解釋引力波的産生機製——例如雙黑洞並閤——以及它們對時空結構的影響。我們將討論對引力波的早期間接證據,並展望對這種“時空漣漪”的直接探測,這標誌著人類感官對宇宙的延伸。 結論:相對論時代的遺産與展望 狹義與廣義相對論共同重塑瞭物理學的地基,將牛頓時代的確定性時空觀徹底打破,代之以一個動態、相互關聯、且速度依賴的宇宙模型。本書將總結這些革命性理論的哲學意義,即觀察者的角色在物理描述中的不可或缺性,以及時空作為獨立實體轉變為由物質和能量決定的動態參與者的過程。最後,我們將簡要提及相對論與量子力學之間尚未完全統一的鴻溝,指齣現代物理學前沿麵臨的挑戰。通過本書的閱讀,讀者將獲得對現代物理學核心思想的堅實理解,並體會到人類認知邊界被拓展的激動人心的曆程。

用戶評價

評分

這本《狹義與廣義相對論淺說》的封麵設計就足夠吸引人,簡約而不失深邃,仿佛預示著即將踏上一段穿越時空、探索宇宙奧秘的旅程。我一直對物理學,尤其是相對論,懷揣著一種敬畏又好奇的心情。曾經嘗試過閱讀一些更為專業的書籍,但往往因為晦澀的公式和過於抽象的概念而望而卻步。這次偶然間翻到這本書,便被它“淺說”二字所吸引,心想或許它能以一種更易於理解的方式,將愛因斯坦那些令人神往的理論展現在我麵前。 我對書中可能深入探討的“時間膨脹”和“長度收縮”等狹義相對論的核心概念充滿瞭期待。我特彆想知道,作者將如何解釋光速不變原理,以及它如何顛覆我們對時間和空間的直觀認知。是否會通過一些生動形象的比喻,比如著名的“雙生子佯謬”,來幫助讀者建立起對相對論效應的具象化理解?同時,我也對廣義相對論的部分充滿瞭好奇。書中會如何闡述引力並非一種“力”,而是時空彎麯的錶現?行星的運行軌道,甚至黑洞的存在,是否都會在書中得到清晰的解釋?我希望這本書能夠像一位循循善誘的老師,帶領我一點點揭開相對論神秘的麵紗,讓我感受到科學的魅力,而不是被冰冷的公式所壓倒。

評分

我一直覺得,物理學的魅力在於它能夠用簡潔的語言描述復雜的自然現象,而相對論無疑是其中的佼佼者。拿到《狹義與廣義相對論淺說》這本書,我的首要期待就是它能夠提供一個清晰的邏輯框架,讓我能夠循序漸進地理解相對論的精髓。我希望書中不會僅僅羅列公式和定理,而是能通過生動的語言和深入淺齣的講解,引導我一步步構建起對時空本質的全新認知。 我尤其對書中如何解釋“時空”這個概念感到好奇。它是如何從牛頓力學中獨立的三維空間和一維時間,轉變成一個不可分割的四維整體的?狹義相對論中的“慣性係”和“非慣性係”又是如何區分的?而廣義相對論中,又如何將引力與時空的幾何性質聯係起來?我設想書中可能會用一些類比,比如在一個正在被拉伸的橡膠膜上放置重物,來形象地解釋時空的彎麯。我希望這本書能夠激發我對宇宙運行規律的更深層次的思考,讓我明白我們所處的世界,遠比我們日常經驗所感受到的要更加奇妙和深刻。

評分

說實話,在拿到這本《狹義與廣義相對論淺說》之前,我對相對論的印象僅停留在一些科幻電影裏關於時間旅行的模糊概念,以及“E=mc²”這個似乎無所不能的公式。我內心深處渴望能有一本書,能真正地、係統地、卻又不像大學教科書那樣枯燥乏味地,把我帶入這個奇妙的物理學領域。我希望這本書能夠提供一些曆史的背景,比如愛因斯坦是如何在怎樣的時代背景下提齣這些革命性理論的,當時的物理學界是如何看待這些顛覆性思想的,以及這些理論在提齣後又經曆瞭怎樣的發展和驗證。 我特彆想瞭解,書中是否會涉及一些經典的實驗證據,比如引力紅移、光綫在引力場中的彎麯等,來證明廣義相對論的正確性。這些科學傢的智慧結晶,在書中能否以一種清晰易懂的方式呈現,讓我體會到科學探索的嚴謹與精妙。此外,我也好奇書中是否會探討相對論在現代科技中的應用,例如GPS係統的運作原理,甚至是天體物理學和宇宙學研究中的重要作用。一本優秀的科普讀物,不應僅僅停留在理論的介紹,更應展現科學的生命力及其對人類社會的深刻影響。

評分

拿到《狹義與廣義相對論淺說》這本書,我腦海中浮現齣的,是對物理學領域那些令人驚嘆的智力成果的嚮往。我一直認為,理解相對論,就像打開瞭一扇通往全新宇宙觀的大門。我希望這本書能夠幫助我跨越那些看似高不可攀的門檻,真正領略到愛因斯坦思想的深邃與精妙。 我期待書中能夠深入淺齣地剖析狹義相對論中“同時的相對性”以及“光速不變原理”這兩個基石。是如何通過這兩個看似簡單的原理,推導齣時間膨脹和長度收縮這些顛覆常識的結論的?我希望作者能夠用通俗易懂的語言,甚至結閤一些趣味性的思維實驗,來消除讀者心中的疑慮。 而在廣義相對論部分,我尤為好奇書中會如何闡釋“等效原理”。它又是如何幫助愛因斯坦從加速度和引力之間建立起聯係的?書中是否會描繪齣引力如何“塑造”時空,讓行星圍繞恒星運行,而不是被某種神秘的“力”所牽引?我希望這本書能夠讓我擺脫對傳統牛頓引力的刻闆印象,以一種全新的視角去看待宇宙的運行機製,感受到科學的邏輯之美和思想之光。

評分

從書名《狹義與廣義相對論淺說》來看,我就知道這並非是一本讓我倍感壓力的讀物。我期望它能夠以一種親切、溫和的方式,引導我這個對物理學有著濃厚興趣但基礎相對薄弱的讀者,逐步理解相對論這兩個宏大理論。我希望書中能夠清晰地梳理齣狹義相對論和廣義相對論之間的聯係與區彆,讓讀者能夠明白它們各自解決瞭哪些問題,又如何層層遞進地深化瞭我們對宇宙的認識。 我尤其想瞭解,書中將如何闡述狹義相對論中“相對性原理”的內涵,以及它如何推廣到慣性參考係之外。而對於廣義相對論,我更希望看到它如何從一個更基本的層麵,去解釋引力的本質。它是否會提及“測地綫”的概念,並解釋為什麼物體會在彎麯的時空中沿著“最短路徑”運動?我期待書中能夠提供一些圖示或模型,來幫助我可視化這些抽象的概念。 總之,我希望這本書能夠讓我體驗到“頓悟”的快感,能夠讓我不再視相對論為高深莫測的科學禁區,而是將其看作是可以被理解、甚至可以被欣賞的智慧結晶。它應該是一次愉快的知識探索之旅,而非艱澀難懂的學術研討。

評分

印刷質量還可以,先給好評。

評分

正版圖書,非常好。。。。。。

評分

好書,值得買!!!!!

評分

愛因斯坦的淺說,也看得雲山霧罩。但至少對廣義狹義有瞭一丁點的解瞭,當科普閱讀。

評分

愛因斯坦真的是一位偉大的物理學傢,作為非物理專業的讀者,也能夠讀懂

評分

商品質量不錯,值得購買。

評分

非常的滿意瞭

評分

敘事學是文學研究中的熱門領域,而本成果所開展的“空間敘事研究”則是此領域中新的理論方嚮,是目前敘事學研究中最有發展前景、最具學術潛力的領域之一。其研究目的,是對傳統敘事學重視不夠甚至嚴重忽視的敘事的空間維度或敘事作品的空間元素進行係統考察,進而對敘事與空間所涉及的問題展開瞭全麵、係統的論述,從一個新的視角對敘事問題進行瞭深入的思考,屬於文藝基礎理論的創新研究,對於敘事學本身的學科建設,對於文學乃至其他學科的理論創新和研究方法的革新,都具有較為重大的價值。龍迪勇,江西宜春人,1972年齣生,文學博士,主要從事敘事學和文藝學基礎理論研究,主持過國傢社科基金項目和省級課題多項,論著獲省級以上科研成果奬多項。近年來所從事的空間敘事研究,拓展瞭敘事學研究的領域,是國內最早提齣建構“空間敘事學”的學者。

評分

好評

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