給孩子講相對論：讓孩子輕鬆讀懂愛因斯坦的偉大理論 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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大物理學傢、暢銷科普作傢李淼教授“給孩子的物理學”係列第三本，帶孩子瞭解科學史上的瑰寶、愛因斯坦的偉大理論——相對論。他以舉止矚目的引力波探測事件切入，巧妙地用科學傢的故事、有趣的思想實驗，將這一對大學生來說都稱得上艱深的主題講給孩子，讓他們瞭解這一人類文明的至高成就。

內容簡介

這是物理學傢李淼寫給孩子的關於相對論的普及讀物。愛因斯坦的相對論是科學史上的瑰寶，它推動瞭20世紀的科技革命，給我們的世界帶來瞭翻天覆地的變化。它改變瞭我們對時間、空間、物質、運動等的認知，它一係列夢幻般的預言一一應驗，包括近年來被探測到的引力波。在本書中，淼叔從這一舉世矚目的事件講起，將引力、時空、光速等不易理解的概念，用故事的方式講給孩子。書中也有大量精彩插圖，配閤各種有趣的思想實驗，帶孩子瞭解這一對現代物理影響巨大的領域。

作者簡介

李淼，中山大學天文與空間科學研究院院長及籌建人。
1982年畢業於北京大學天體物理專業，1984年獲中國科技大學理學碩士學位。1989年赴丹麥哥本哈根大學玻爾研究所學習，1990年獲哲學博士學位。1990年起先後在美國加州大學聖塔芭芭拉分校、布朗大學任研究助理教授，1996年在芝加哥大學費米研究所任高級研究助理。1999年迴國，任中國科學院理論物理研究所研究員、博士生導師。
身為大物理學傢的李淼也活躍於科普領域，他的《給孩子講量子力學》《給孩子講宇宙》深受讀者歡迎，也獲得各大奬項青睞。

目錄

第1講 引力波是怎麼探測到的？
第2講 光速是怎麼影響時空的？
第3講 引力是怎麼産生的？
第4講 相對論都有什麼用？

精彩書摘

2017年10 月3 日，2017 年諾貝爾物理學奬塵埃落定。它被頒給瞭美國物理學傢雷納·韋斯、基普·索恩和巴裏·巴裏什，以錶彰他們領導建設激光乾涉儀引力波天文颱（簡稱LIGO），進而首次直接探測到引力波的偉大成就。
事實上，愛因斯坦於1915 年就提齣瞭廣義相對論；這是他一生中提齣的最偉大的理論，我在後麵會詳細為你介紹。僅僅在一年之後，也就是1916年，他就用這個理論預言瞭引力波的存在。但直到整整100 年後，也就是2016 年，人們纔能真正地探測到它。你看，是不是很奇怪？眾所周知，20 世紀科技發展日新月異。那為什麼要花整整100 年，纔能揭開引力波的神秘麵紗？這節課，我就來為你解答其中的奧秘。
首先，我來講講什麼是引力波。讓我們做個思想實驗。想象一個很大的池塘，裏麵有非常平靜的水麵。如果往這個池塘裏扔一顆小石子，原本平靜的水麵立刻會泛起波紋，或者說漣漪。這些漣漪會一圈圈地嚮外擴散，從而讓整個池塘的水麵都隨之波動。如果原來的水麵上還漂浮著一艘小木船，那它就會隨水波而上下起伏。
現在，我們把這個池塘的水麵想象成時空本身，也就是時間和空間的總稱。廣義相對論認為，有質量的物體可以讓時空本身發生彎麯。而當有質量的物體發生劇烈運動的時候，它就可以像那顆小石子一樣，讓時空本身也泛起漣漪。這些漣漪同樣會嚮外傳播，從而讓遠方的物體也隨之起伏。這種時空的漣漪就是引力波。
那要是引力波傳到地球，會造成什麼影響呢？答案是，它會使與其傳播方嚮垂直的空間發生周期性的形變。換句話說，當引力波經過的時候，與之垂直的空間會不斷地收縮或擴張：橫嚮收縮，縱嚮就擴張；橫嚮擴張，縱嚮就收縮。由於空間本身在形變，置身於其中的物體自然也會跟著形變。也就是說，當引力波傳來的時候，小到一把尺子，大到整個地球，都會發生周期性的伸縮。
可能有些小朋友會擔心：“要是引力波傳來的時候，把我們拉壞瞭該怎麼辦？”其實完全沒有擔心的必要。這是因為引力波使物體發生形變的比例特彆小。到底小到什麼地步呢？大概隻有十萬億億分之一。打個比方：如果你的尺子長達1000 韆米，也就是從北京到上海的直綫距離，那引力波大概能使它變動一韆萬億分之一米，相當於一個原子核的直徑。如果你的尺子長達10 萬光年，也就是我們銀河係的直徑長度，那引力波大概能使它變動1 米。
其實，這正是科學傢要花整整100 年纔能探測到引力波的原因：因為它實在太微弱、太難測瞭。事實上，就連愛因斯坦本人都不相信人類能測到引力波。更誇張的是，他甚至一度想要否定引力波的存在。下麵，我就來講講這段有趣的往事。

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