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【商品详情】

基本信息

出版社:重庆出版社; 第3版 (2014年8月1日)

定价:38.00

平装:235页

语种:简体中文

开本:16

ISBN:9787229075866

条形码:9787229075866

商品尺寸:24.2 x 17.6 x 2.8 cm

商品重量:499g


【编辑推荐】

《相对论:彻底颠覆人类时空观与宇宙观的创世之书》的提出是人类对自然界认识的一次大飞跃,它建立在经典力学基础之上,同时又彻底否定了经典力学的理论体系。广义相对论开阔了人类的视野,使科学研究的范围从微观世界扩大到无限大的宏观世界。今天,相对论已成为原子能科学、航天及天文学的理论基础,被广泛运用于各种理论科学和应用科学之中。


【内容简介】

《相对论:彻底颠覆人类时空观与宇宙观的创世之书》是一部彻底颠覆经典物理学观念的创世之书。它否定了牛顿的*时空观。创立了关于时空和引力的基本理论。这是一部用智慧发现并创建了宇宙新秩序的书。它揭示了宇宙所具有的超乎寻常的秘密:同时性和相对性,钟慢和尺缩效应,水星的近日点异动,光谱红移等。

这是一部为核物理、航天科学奠定了理论基础的书。其质能公式E=mc2所示原子蕴藏的巨大能量,在成为新兴能源的同时,也变成了悬在人类头顶之上的达摩克利斯之剑。运用这一理论所发现的黑洞和暗能量让我们越来越接近宇宙起源与终结的真相。


【作者简介】

作者:(美国)阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein) 译者:乌蒙

阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879-1955),德裔美籍物理学家、思想家和哲学家,现代物理学的开创者和奠基人,近代最有影响的人物之一。他曾在德国、瑞士和美国工作,彻底改变了我们对宇宙的认识。他对自己所处时代的重大政治和社会问题持直言不讳的态度。虽然他是相对论之父,也是量子论的重要构建者,但他总能抽出时间从事与其关系密切的政治活动。


【目录】

编译者言

相对论简史(代序)

伯格曼说相对论

爱因斯坦的自述

第1章狭义相对论

1.1几何命题的物理意义

1.2坐标系

1.3经典力学中的空间和时间

1.4伽利略坐标

1.5相对性原理(狭义)

1.6经典力学中的速度相加定理

1.7光的传播定律与相对性原理的表面抵触

1.8物理学的时间观

1.9相对性的同时性

1.10距离概念的相对性

1.11洛伦兹变换

1.12量杆和钟在运动时的行为

1.13速度相加法则斐索实验

1.14对相对论启发作用的评估

1.15一般相对论的普通结果

1.16经验和狭义相对论

1.17闵可夫斯基四维空间

第2章广义相对论

2.1狭义和广义相对性原理

2.2重力场

2.3惯性质量和引力质量相等是广义相对性公设的论据

2.4经典力学和狭义相对论的基础有哪些不能令人满意的方面

2.5对广义相对性原理的几个推论

2.6在旋转的参考物体上钟和量杆的行为

2.7欧几里得和非欧几里得连续区域

2.8高斯坐标

2.9狭义相对论的空间—时间连续区可当作欧几里得连续区

2.10广义相对论的空间—时间连续区不是欧几里得连续区

2.11广义相对性原理的精确表述

2.12以广义相对性原理为基础解决地心引力问题

第3章对整个字宙的思考

3.1在宇宙论中牛顿理论的困难

3.2“有限”而“极大”的宇宙的可能

3.3以广义相对论为依据的空间结构

3.4对“以广义相对论为依据的空间结构”的补充

附录

广义相对论的实验证实

相对论与空间问题

什么是相对论

理论物理学的基础

科学与文明

爱因斯坦生平大事年表


【前言】

我们全都因他受益,

他的教诲惠及全球,

那本属于私有之物,

早已传遍人间,

他正如天际的明星,

无尽的光芒与他永伴。

——歌德

在世界上所有的科学杂志中,最受收藏家欢迎的单本杂志是1905年第17卷《物理学年鉴》,因为这上面发表了爱因斯坦的三篇论文:对M.普朗克量子理论进行首次实验性证实的《关于光的产生和转化的一个启发性观点》、考察布朗运动的《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》,以及提出时空新理论的《论动体的电动力学》。前者因为“光电效应定律的发现”而获得1921年诺贝尔物理学奖;后者建立了狭义相对论,并由此推导出了那个著名的质能方程:E=mc2。

爱因斯坦(1879—1955年),现代物理学的开创者和奠基人。生于德国乌尔姆。1900年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大学并入瑞士籍。1905年获苏黎世大学博士学位。曾在瑞士联邦专利局工作。1909年任苏黎世大学理论物理学副教授,1911年任布拉格大学教授。1913年任德国威廉皇家物理研究所所长、柏林大学教授,并当选为普鲁士科学院院士。1932年受希特勒迫害离开德国,1933年10月定居美国,到普林斯顿大学任教,直到去世。

爱因斯坦把伽利略力学运动的相对性原理扩展开来,使之包括所有物理定律,又把观测和实验得来的光速不变也提升为公理。如果两者同时成立,不同的惯性系的各个坐标之间必然存在一种确定的数学关系,这就是洛伦兹变换。通过这种变换,他推导出,运动的尺子要缩短,运动的钟要变慢,任何物体的运动速度都不能超过光速。自然现象在运动学方面显示出统一性。这就是“狭义相对论”。

1916年,爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》,这标志着广义相对论的诞生。爱因斯坦发现,现实的有物质存在的空间,不是平坦的欧几里得空间,而是弯曲的黎曼空间;空间的弯曲程度取决于物质的质量及其分布状况,空间曲率就体现为引力场的强度。这就否定了牛顿的*时空观。广义相对论实质上是一种引力理论,它把几何学与物理学统一起来,用空间结构的几何性质来表述引力场。爱因斯坦提供了三个可供实验验证的推论。第一是水星近日点的进动,这在当时就得到完满解决。第二,在强引力场中,时钟要走得慢些,因此从巨大质量的星体表面射到地球上的光的谱线,必定显得要向光谱的红端移动。这在1925年得到观测验证。第三,光线在引力场中的偏转。这在第一次世界大战结束后的对日全食的观测中得到了验证。正因为如此,广义相对论顷刻间闻名于世。

“对不起,牛顿。”爱因斯坦幽默地说。1687年,牛顿出版了《自然哲学的数学原理》,推翻了神学千年的根基,建立了完整而严密的经典力学体系。两个多世纪以后,爱因斯坦建立了相对论。

“为核能开发奠定了理论基础,开创了现代科学的新纪元,被公认为是自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、物理学家。”1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评为“世纪伟人”。

提及相对论,爱因斯坦曾不无自豪地说,世界上可能只有12个人能够看懂相对论,但是世界上却有几十亿人借此明白没有什么是*的。爱因斯坦一生都不赞成将相对论应用于物理学之外,但这是他的意志无能为力的,无论是他健在时还是逝世后,相对论都在不断被引向文学、艺术、哲学、宗教等几乎所有学科。


【试读章节】

1.1几何命题的物理意义

欧几里得几何学的宏伟大厦,是阅读该书的大多数读者在学生时代就很熟悉的,在这建筑的高高的楼梯上,认真的教师逼迫你们花了不知多少时间。对这座宏伟的大厦,你们的敬畏之心或许会多于热爱之心。凭着往昔的经验,如果有人说这门学科中的命题,哪怕是最冷僻的都是不真实的,你们一定会嗤之以鼻。但是,如果有人问:“既然这些命题是真实的,那么你们究竟是如何理解的呢?”或许你们这种理所当然的骄傲态度就会马上消失。现在,让我们来考虑一下这个问题。

“平面”、“点”和“直线”之类的概念引发出了几何学,在大体上我们有确定的观念和几何学的一些简单命题(公理)相联系,在这些观念的影响下,我们倾向于把简单命题当作“真理”接受下来。然后以我们认为的合乎逻辑的方法,即用我们不得不认为是正当的逻辑推理过程,阐明其余的命题是公理的推论,也就是说这些命题已得到证明。于是,只要从公理中推导出的一个命题用的是公认的方法,那么这个命题就是正确的(或是“真实的”)。这样,各个几何命题是否“真实”就归结为公理是否“真实”。可是上述最后一个问题本身完全没有意义,而且用几何学的方法无法解答。我们难道要问“过两点只有一条直线”是否真实?这当然不能。我们只能说,几何学研究的是称之为“直线”的东西,它说明每一直线唯一确定的性质是由该直线上的两点来确定。“真实”这一概念有由该直线上的两点来唯一确定的性质。与纯几何的论点不相符的是,“真实”在习惯上是指与一个“实在的”客体相当的意思;然而无论如何,几何学并不涉及其中所包含的观念与经验客体之间的关系,而只是涉及这些观念本身之间的逻辑联系。

不难理解,我们不得不将这些几何命题称为“真理”。几何观念与自然界中具有正确形状的客体相对应,而具有正确形状的客体无疑是产生那些观念的唯一原因。几何学应制止这一过程,以便使它的结构获得*的逻辑一致性。例如,在我们的思想习惯中,通过一个可视为固定的物体上的两点来测定“距离”的办法是根深蒂固的。我们在观察三个点位于一条直线时,如果适当地选择观察位置,用一只眼睛观测,使三个点的视位置能够相互重合,我们也认为这三点位于同一直线。

如若依照我们的一向思维习惯,我们可以在欧几里得几何学中补充如下命题:在一个可视为固定的物体上的两个点永远对应于同一距离(直线间隔),而与该物体的位置发生的任何变化无关,那么,欧几里得几何学的命题就可以归结为关于所有固定物体的所有相对位置的命题。如此一来,几何学就可以看作是物理学的一个分支。现在,对几何命题是否是“真理”的问题,我们能够提出合理的解释。我们有理由问,对于与几何观念相联系的那些真实的东西,这些命题是否已被满足。用精确的术语来表达,也可以这样说:我们把具有此种意义的几何命题的“真实性”理解为该几何命题对于用圆规和直尺作图的有效性。

当然,以此断定几何命题的“真实性”,其基础是不大完整的经验。但我们目前暂且认定这种“真实性”。然后在后一阶段我们将会看到,这种“真实性”是有限的,那时再来讨论这种有限性的范围。


【书摘与插画】
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