时空之舞——中学生能懂的相对论 9787301285893 陈海涛-RT pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈海涛 著

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店铺： 万卷轩图书专营店

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301285893

商品编码：29787633527

包装：平装-胶订

出版时间：2017-08-01

基本信息

书名：时空之舞——中学生能懂的相对论

定价：46.00元

作者：陈海涛

出版社：北京大学出版社

出版日期：2017-08-01

ISBN：9787301285893

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《时空之舞——中学生能懂的相对论》用生动而浅显的语言对狭义相对论和广义相对论进行了介绍。本书虽然叙述语言尽量简单，但对于狭义相对论中的洛伦兹变换、尺缩效应、同时相对性、钟慢效应、速度合成公式、动能定理、爱因斯坦质能方程等内容都进行了系统的介绍。对于深奥的广义相对论知识，如等效原理、引力时间膨胀、径向引力尺缩以及时空弯曲等，本书也给出了较为易懂的讲解。
　　在对相对论的介绍中，本书还穿插了大量非常有趣味的天文学知识，比如前灯效应、光行差、爱因斯坦行星、脉冲星、引力透镜、爱因斯坦环等，帮助读者增长知识的同时，对于启发读者兴趣也很有帮助。
　　本书在附录里还集中放置了关于相对论的一些初等数学推导，以帮助有兴趣的读者更深入地了解相对论在数学上的优美。

目录

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作者介绍

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陈海涛，本科和硕士分别毕业于北京大学数学系和计算机系，现从事软件研发工作。曾任微软亚洲研究院助理研究员、盛大创新院高级研究员，也曾创业数载。业余以网名“小醉”活跃于各大BBS论坛，曾任北大未名BBS和一塌糊涂BBS站站长，以及水木社区天文版版主等，在水木社区天文版上提出太阳系小行星“阋神星”的中文命名。从中学时期就对天文学和相对论感兴趣，多年来对相对论进行了深入的学习和思考。

文摘

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序言

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好的，为您撰写一份关于“时空之舞——中学生能懂的相对论”的图书简介，内容将专注于该书可能涵盖的核心概念、教学方法和目标受众，同时避免提及任何特定书目信息或AI生成痕迹。 --- 时空之舞：与宇宙共舞的奇妙旅程 穿越日常的边界：理解我们所处的宇宙 我们生活在一个充满规律的世界里，从抛出的篮球的轨迹到月球对潮汐的影响，经典物理学似乎能解释一切。然而，当我们把目光投向极高速或极强的引力场时，牛顿的定律开始失效，一个更加深刻、更加迷人的宇宙图景展现在我们面前——那就是爱因斯坦的相对论。 本书旨在为中学生打开一扇通往现代物理学殿堂的门，我们不满足于仅仅背诵公式，而是致力于深入理解相对论背后的哲学思想和它如何彻底颠覆了我们对时间、空间、质量和能量的传统认知。这不是一本枯燥的教科书，而是一场思维的探险，一次与宇宙基本规律的亲密对话。 狭义相对论：速度与时空的交织 狭义相对论，诞生于对光速恒定性的深刻洞察，是现代物理学的基石之一。我们将从一个最核心的假设出发——光速在所有惯性参考系中保持不变，并以此为起点，引导读者推导出那些看似反直觉却无比精确的结论。 1. 颠覆性的“同时性”概念 在日常生活中，我们认为“现在”是一个普适的概念，但在高速运动的参考系中，不同观察者对事件发生顺序的判断会出现分歧。我们将通过生动的思想实验，比如著名的“火车与闪电”场景，展示时间流逝的相对性。我们会精确地解释时间膨胀现象：运动中的时钟走得更慢。这并非钟表出了故障，而是时间本身在不同状态下表现出的固有差异。 2. 尺度的收缩与尺度的相对性 与时间膨胀相伴而生的是空间的变形——长度收缩。当一个物体接近光速运动时，它在运动方向上的长度会变短。我们会探究这种收缩是如何确保光速不变的原理，并讨论为什么我们日常生活中感觉不到这种变化。 3. 质量与能量的等价统一：E=mc² 这是相对论中最具标志性的公式，也是人类理解物质本质的关键钥匙。我们将详细拆解这个简洁公式背后的深层含义：质量并非永恒不变的实体，而是可以转化为巨大的能量，反之亦然。我们会探讨核能的原理，以及电子在加速器中接近光速时质量如何“增加”的真实物理图像。这不仅是数学上的等式，更是对宇宙物质和能量守恒定律的全新诠释。 广义相对论：引力不再是“力” 如果说狭义相对论处理的是匀速直线运动下的时空关系，那么广义相对论则将引力纳入考量，彻底革新了我们对引力的理解。牛顿将引力描述为一种瞬时作用的“力”，而爱因斯坦则提出了一个革命性的观点：引力是时空弯曲的表现。 1. 时空几何学的引入 我们将用通俗易懂的方式引入四维时空的概念，不再将时间和空间视为相互独立的背景。在广义相对论中，有质量的物体（如地球、太阳）会“压弯”其周围的时空结构，就像保龄球放在蹦床上一样。这种弯曲，就是我们所感受到的引力。行星围绕恒星运行，不是被“拉着”跑，而是沿着弯曲时空中最短的路径（测地线）自然滑行。 2. 引力带来的时间效应 引力不仅影响空间，也影响时间。引力时间膨胀是广义相对论的另一个重要预言：引力场越强，时间流逝得越慢。我们将讨论这项效应在现实生活中的应用，例如全球定位系统（GPS）卫星必须精确校正其内置时钟，以补偿地球引力和其自身高速运动对时间的影响，否则定位误差将在几分钟内积累到数公里之巨。 3. 宇宙中最壮观的现象：黑洞与引力波 广义相对论预言了宇宙中最极端的天体——黑洞。我们将探讨黑洞是如何形成的，事件视界的物理意义，以及逃逸速度的概念。此外，我们还会介绍引力波，即时空结构中的涟漪，它们是宇宙中最剧烈的事件（如黑洞合并）留下的“回声”，其探测标志着人类观测宇宙进入了一个全新的维度。 为什么中学生需要理解相对论？ 相对论不仅是尖端物理学家的工具，它也是理解我们所处宇宙现实的必要框架。 培养批判性思维： 相对论挑战了我们最根深蒂固的常识。学习它，就是学习如何质疑看似理所当然的“事实”，训练自己从不同角度审视问题。 连接科学与技术： 现代技术（如粒子加速器、核能、高精度导航）无一不建立在相对论的精确性之上。理解这些原理，能够帮助我们更好地理解未来科技的走向。 激发想象力： 从时间旅行的悖论到宇宙的形状，相对论为科幻小说提供了坚实的科学基础，拓宽了青少年的想象边界。 本书通过丰富的类比、图形化的解释和历史背景的穿插，确保读者在没有高等数学工具的情况下，也能清晰地把握相对论的核心精髓。准备好，系好安全带，加入这场探索时空奥秘的“时空之舞”吧！

评分☆☆☆☆☆

我看到这本书的书号是9787301285893，这让我对它的内容和质量有了初步的判断。一本图书能够获得ISBN号，并且由知名出版社出版，通常意味着它经过了严格的审稿和编辑流程。我希望《时空之舞》能够真正做到“通俗易懂”而又不失“科学严谨”。它不应该为了迎合读者而歪曲或简化科学原理，但也不能因为追求严谨而变得枯燥乏味。我期待作者能够巧妙地运用类比和比喻，将复杂的概念转化为读者能够轻松理解的图景。例如，用火车上的乘客和站台上的观察者来解释相对性原理，或者用一张拉伸的橡皮膜来类比引力场对时空的影响。我希望这本书能够引发读者对宇宙更深层次的思考，比如我们所处的宇宙是否是唯一的，时间旅行是否可能实现，以及黑洞的奇特性质等等。如果这本书能像一本引人入胜的故事书一样，让我在不知不觉中就掌握了相对论的精髓，那将是一次美妙的阅读之旅。

评分☆☆☆☆☆

我之前尝试过阅读一些关于相对论的书籍，但往往因为晦涩难懂的数学推导和过于专业的术语而半途而废。这次看到《时空之舞》的封面和书名，感觉眼前一亮，似乎预示着一次完全不同的阅读体验。我希望这本书能够抛弃那些繁复的数学公式，用更形象、更生动的语言来解释相对论的精髓。比如，用生活中的例子来类比时间膨胀，用一个有趣的实验来解释质量与能量的转换。我期待能够读到一些关于爱因斯坦本人和他的思想的有趣故事，了解这位伟大的科学家是如何一步步构建出相对论的。如果书里能穿插一些历史背景的介绍，比如当时科学界面临的挑战，以及相对论的提出如何颠覆了人们的认知，那就更棒了。我希望这本书能够让我不仅仅是“知道”相对论是什么，更能“理解”它为什么是这样，以及它对我们认识宇宙产生了怎样的影响。我想象着，读完这本书，我能够站在一个全新的高度，重新审视我们习以为常的时间和空间，不再将它们视为绝对和不变的，而是充满着无限的可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就充满了吸引力，淡蓝色的背景上，几缕流动的光线交织缠绕，仿佛在描绘着宇宙的神秘脉络。书名“时空之舞”更是点睛之笔，一下子就勾起了我无限的好奇心。相对论，这个曾经遥不可及的科学理论，似乎就这样在我的眼前变得生动起来。我一直觉得，物理学，尤其是那些关于宇宙起源、黑洞、引力波的理论，都带着一种哲学般的浪漫色彩，而这本书的名字恰恰捕捉到了这种感觉。我希望它能用一种我能够理解的方式，带领我遨游于爱因斯坦的奇思妙想之中，去感受时间弯曲、空间膨胀的奇妙景象。我不是物理专业的学生，但从小就对星辰大海充满了向往，对宇宙的奥秘充满了探索的欲望。我希望这本书能像一位温柔的向导，用最浅显易懂的语言，最生动的比喻，将那些抽象的概念具象化，让我不再因为复杂的公式和术语而望而却步，而是能在每一次翻页中，都感受到一种豁然开朗的惊喜，甚至能够在我与朋友们谈论宇宙时，也能时不时地冒出一两个关于相对论的有趣话题，让他们刮目相看。

评分☆☆☆☆☆

这本书的潜在价值在于它能够激发年轻一代对科学的兴趣，特别是对物理学的热情。我一直认为，科学探索的种子应该在青少年时期就播撒下去，而一本优秀的科普读物，往往就是点燃这颗火种的关键。我希望《时空之舞》能够用一种极富感染力的方式，将相对论的魅力展现在读者面前。它不应该仅仅是知识的堆砌，更应该是一种思想的启迪。我期待书中能够有足够多的“啊哈！”时刻，让读者在阅读过程中不断地产生顿悟。或许，书中会通过一些设问，引导读者自己去思考，去推测，而不是被动地接受信息。我希望这本书能够培养读者独立思考的能力，以及对未知世界的好奇心。如果这本书能够让更多中学生因为对相对论的兴趣，而选择投身于科学研究，那它所产生的社会价值将是不可估量的。我想象着，未来的某一天，当我们仰望星空时，会有更多的年轻人因为阅读了这本书，而不再仅仅是惊叹于宇宙的浩瀚，更能用相对论的视角去理解其中的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版信息让我看到了它的诚意，不仅仅是精美的装帧，更重要的是作者的名字和出版社。陈海涛，这个名字对我来说并不陌生，我之前读过他的一些科普文章，那时候就觉得他有着非常好的科普功底，能够把复杂的科学问题讲得既严谨又有趣。而且，北京大学出版社，这个老牌的权威出版社，它的图书质量我一直非常信赖。所以，当我看到这本书的出版信息时，心里就有了底。我期待这本书能够真正做到“中学生能懂”，而不是一本故作高深、将深奥理论包装得华而不实的“鸡肋”。我希望它能够逻辑清晰，条理分明，循序渐进地引导读者进入相对论的世界。可能一开始会从一些大家熟知的现象入手，比如高速运动下的时间差异，然后慢慢深入到狭义相对论的核心概念，再过渡到广义相对论对引力的解释。我尤其希望能够看到一些精美的插图，甚至是动画的示意图，因为我相信，视觉化的呈现对于理解抽象概念至关重要。如果这本书能够做到这一点，那它绝对会成为我书架上的一颗明珠。