【推荐语】
相对论是当代物理学的基础,是的爱因天才的凝结,是刻画壮美时空的深邃理论。相对论因其深刻而仿是顶处的风景,美丽而高不可攀。《时空之舞——中学生能懂的相对论》却如架起了一条索道,让读者在舒适愉悦的旅途中能领略相对论的奇伟高峻和大气磅礴。相信具有不同科学基础的读者,都能从本书中找到快乐、获得收获。
【目录】
章 子非鱼思想…………………………………………………… 001;
章 相对原理…………………………………………………… 008;
§2-1 惯参考系……………………………………………… 008;
§2-2 伽利略相对原理……………………………………… 010;
§2-3 狭义相对原理………………………………………… 013;
第三章 时空观…………………………………………………… 018;
§3-1 牛顿对时空观的表述……………………………… 018;
§3-2 伽利略变换……………………………………………… 019;
第四章 光速不变原理………………………………………………… 024;
§4-1 光速的测量……………………………………………… 024;
§4-2 光的本………………………………………………… 047;
§4-3 光速与光源的运动无关………………………………… 055;
§4-4 光速与观察者的运动无关……………………………… 061;
第五章 相对时空观…………………………………………………… 065;
§5-1 时空观的困境……………………………………… 065;
§5-2 时间相对……………………………………………… 068;
§5-3 空间相对……………………………………………… 081;
第六章 狭义相对论…………………………………………………… 085;
§6-1 背景假设………………………………………………… 085;
§6-2 洛伦兹变换……………………………………………… 088;
§6-3 尺缩效应………………………………………………… 089;
§6-4 同时的相对…………………………………………… 094;
§6-5 钟慢效应………………………………………………… 101;
§6-6 相对论速度合成………………………………………… 106;
时空之舞——中学生能懂的相对论;
§6-7 前灯效应与光行差……………………………………… 110;
§6-8 相对论多普勒效应……………………………………… 113;
§6-9 双生子佯谬……………………………………………… 117;
§6-10 隧道佯谬………………………………………………… 123;
§6-11 车库佯谬………………………………………………… 125;
§6-12 爱因行星…………………………………………… 127;
第七章 超光速存在吗? ……………………………………………… 132;
§7-1 光斑和影子的移动……………………………………… 132;
§7-2 第三观察者……………………………………………… 135;
§7-3 超光速旋转……………………………………………… 136;
§7-4 回光效应………………………………………………… 137;
§7-5 横向视超光速与类星体视超光速喷流………………… 138;
§7-6 视向超光速星系………………………………………… 140;
§7-7 刚体振动………………………………………………… 141;
§7-8 相速度与群速度超光速………………………………… 142;
§7-9 切伦科夫效应…………………………………………… 146;
§7-10 超新星SN1987A ……………………………………… 150;
§7-11 其他超光速实验………………………………………… 154;
第八章 相对论动力学………………………………………………… 155;
§8-1 牛顿力学与狭义相对论的冲突………………………… 155;
§8-2 考夫曼实验……………………………………………… 156;
§8-3 贝托齐实验……………………………………………… 157;
§8-4 质心运动守恒…………………………………………… 158;
§8-5 运动物体的质量………………………………………… 161;
§8-6 相对论动量……………………………………………… 164;
§8-7 相对论动能与质能方程………………………………… 165;
§8-8 相对论能量G动量关系…………………………………… 168;
第九章 广义相对论…………………………………………………… 174;
§9-1 惯质量与引力质量…………………………………… 175;
§9-2 厄缶实验………………………………………………… 180;
§9-3 等效原理与爱因电梯……………………………… 182;
§9-4 等效原理的空间验证…………………………………… 185;
§9-5 广义相对原理………………………………………… 187;
§9-6 引力场方程……………………………………………… 189;
§9-7 光线弯曲………………………………………………… 192;
§9-8 引力红移与引力时间膨胀……………………………… 197;
§9-9 时空弯曲与引力几何化………………………………… 201;
§9-10 雷达回波延迟…………………………………………… 205;
§9-11 引力透镜………………………………………………… 207;
§9-12 黑洞……………………………………………………… 212;
§9-13 虫洞……………………………………………………… 217;
§9-14 水星近日动………………………………………… 219;
§9-15 引力波…………………………………………………… 220;
§9-16 文学影视作品中的相对论效应………………………… 236;
附录 关于相对论的一些数学推导…………………………………… 243;
1 惯系之间的变换是一次变换……………………………… 243;
2 洛伦兹变换的初等推导……………………………………… 255;
3 惯系变换只有伽利略变换和洛伦兹变换两种…………… 261;
4 相对论动能公式的初等推导………………………………… 265;
5 从开普勒三定律到万有引力定律…………………………… 268;
6 从等效原理到时空弯曲……………………………………… 275;
7 太阳边缘的星光偏折角计算………………………………… 280