发表于2024-12-25
看懂星际穿越的必读读物!
《相对论》是一部彻底颠覆经典物理学观念的创世之书。它否定了牛顿的绝对时空观,认为空间不是平直的欧几里得空间,而是在引力场中弯曲的黎曼空间;时间也不是独立于空间的单独一维,它无时无刻不在空间之中,与空间构成一个统一的四维时空整体。
《相对论》是一部并非凭借双眼,而是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;同时性的相对性;运动中的钟慢、尺缩效应;水星的近日点异动;光谱红移;引力场中时钟变慢等。
《相对论》是一部为航天科学、天文学等高新学科奠定了理论基础的书。它的质能公式E=mc2所显示的原子裂变的巨大能量,在成为新兴能源的同时,也变成了悬在人类头顶的达摩克利斯之剑。黑洞和暗能量的发现让我们开始接近宇宙的起源和终结。
总之,这是一部现代及未来科学伟大的奠基之作。
阿尔伯特·爱因斯坦(1879—1955年),20世纪伟大的科学家,因创立相对论而闻名于世。
现代物理学的开创者和奠基者,相对论的提出者。
总序
编译者语
相对论简史(代序)
导读
第一章 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
第二章 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—时间连续区可当做欧几里得连续区
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僚础解决地心引力问题
第三章 对整个宇宙的思考
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
科学与宗教
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
物理学大事年表
牛顿的绝对空间
现在,从第二个观点即内在的观点出发,来对作为物理学的形而上学基础提出一些批判。在抛弃了力学基础以后,对今天的科学境况来说,这种批判仅有方法论上的意义。但是,在将来的理论选择中,当基本概念和公理距离直接可观察的东西愈来愈远,这种批判所表明的一种论点就会发挥越来越重要的作用。首先,我要提到的是马赫的论点,其实,在此之前,这早已被牛顿清楚地认识到了(水桶实验)。从纯粹几何的角度来看,一切“刚性”坐标系在逻辑上都是等价的。力学方程(比如,惯性定律)只是在某一类特殊的坐标系,即“惯性系”中才是有效的。在这类联系中,至于坐标系究竟是不是有形客体并不重要。因此,为了说明这种特殊选择的必要性,人们就必须在理论所涉及的对象(物体、距离)之外去寻找某些东西。因此,牛顿把“绝对空间”作为最初限定词引进来,让它成为一切力学过程的一个无所不在的能动的参与者。所谓“绝对”,他显然是指不受物体及其运动的影响。使这种事态特别显得不堪的是这样的事实:应当存在无限个惯性系,它们相互之间是一种均衡的、无旋涡的匀速平移运动的关系,而又区别于一切别的刚性坐标系。
……
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