时间的形状：相对论史话 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汪洁 著

图书标签:

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• 科学普及
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• 理论物理
• 科普读物

店铺： 妙语书言图书专营店

出版社： 北京时代华文书局

ISBN：9787569914061

商品编码：29399808712

包装：平装-胶订

出版时间：2017-04-01

基本信息

书名：时间的形状：相对论史话

定价：48.00元

作者：汪洁

出版社：北京时代华文书局

出版日期：2017-04-01

ISBN：9787569914061

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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1．第八届文津奖获奖图书。

2．喜马拉雅、蜻蜓、网易等电台热门主播汪洁，历经五年全新修订，彩图升级。

3．一本人人都能读懂的相对论，用*轻松幽默的语言讲解深奥的科学道理；性与趣味性兼具 与《上帝掷骰子吗？》并称科普两大经典。

4．这不单单是一部科普读物，更是一段堪比好莱坞大片的科学史话。跟随作者，你将进入浩瀚的宇宙，去体会一种由科学带来的震撼。

内容提要

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一直以来，你会有这样的疑问：

永恒流淌的时间，是真的摸不着看不见，还是有形状和终点？

我们所处的空间，是三维四维还是五维？

我们能不能踏上时光机，任意穿越时空回到过去和未来？

这些，都将在本书中找到答案。

跟随作者，你可以进入爱因斯坦的梦境，坐在牛顿老师的课堂，来到星光实验的现场……近距离接触科学的真相。你将轻松了解一个你以为深奥得无法捉摸的理论，你将进入一个你以为奇妙得永远理解不了的世界。

本书上部和大家一起回顾物理学走过的坎坷历史，这段历史的精彩程度不亚于任何一段战争史。在伽利略、牛顿等纷纷谢幕之后，超级爱因斯坦闪亮登场。他就像一位横空出世的大侠，无门无派，但出手即震惊天下，他的绝招就是“相对论”。

书的下部比上部还要精彩，结构宏大，故事神奇，真相惊人。在下部，作者细致地剖析时空真相，带你领略神奇的四维时空奇境，了解整个宇宙的图景，再回到原子的深处见识不可思议的微观世界，然后看一看当下物理学的新进展——万物理论。

一本人人都能读懂的相对论，用通俗幽默的语言讲解深奥的科学道理。这不是一本书，这是一个全新的宇宙观。

目录

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序／001

前言／003

章　不得不说的废话

关于相对论的谣言粉碎机／002

你必须了解的四个概念／003

第二章　伽利略和牛顿的世界

相对性原理／010

伽利略变换式／016

史上牛炼金术士牛顿／021

牛顿的运动观／023

牛顿水桶实验中的时空观／026

第三章　光的速度

伽利略吹响冲锋号／032

光速测量大赛／035

惊人的发现／038

科学史上成功的失败／041

第四章　爱因斯坦和狭义相对论

两朵乌云／048

登场／050

个原理：光速不变／052

第二个原理：物理规律不变／055

环球快车案／058

同时性的相对性／065

时间会膨胀／068

空间会收缩／079

速度合成／083

质速神剑／086

光速极限／089

质能奇迹／092

四个搞脑子问题／095

第五章　广义相对论的宇宙

爱因斯坦的不满／100

生死重量／103

等效原理／110

太空大圆盘／114

时空弯曲／121

引力的本质／125

水星轨道之谜／131

星光实验／133

没见过这么黑的洞／137

从黑洞到虫洞／143

压轴大戏／145

第六章　时空那点事

时空中的运动／152

四维时空／157

时间旅行／158

星际殖民／167

星际贸易／173

第七章　再谈四维时空

宇宙时空的图景／178

神奇的四维／189

第八章　上帝的判决

上帝玩不玩骰子？／200

美剧《生活大爆炸》／201

要命的双缝／202

玻尔的上帝／208

EPR实验／214

宇宙大法官／216

上帝的判决／219

万物理论／223

第九章　宇宙是一首交响乐

万物皆空唯有音乐／226

击碎原子／228

宇宙中的四种“力”／235

超弦理论／237

的设计／240

作者介绍

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汪洁，科普作家。同时兼任中科院上海天文台“天之文系列科普讲坛” 讲者，上海天文博物馆首席志愿者讲解员，浙江省科技馆“科学脱口秀”讲者，“万有青年大烩”讲者、“科学声音”组织成员，喜马拉雅、蜻蜓、网易等电台热门主播。

文摘

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序言

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《时间的形状：相对论史话》并非一本探讨时间本身性质的哲学著作，也非对抽象时间概念的纯粹理论推演。它的核心在于勾勒出人类对时间理解的演变历程，特别是近代以来，物理学领域如何颠覆了我们根深蒂固的时间观，并最终催生出划时代的相对论。这本书将带你踏上一段波澜壮阔的智识探索之旅，深入理解“时间”这一我们习以为常却又充满未知的维度，如何从一个固定不变的背景画布，转变为一个与空间、物质和能量相互交织、动态变化的实体。 在相对论诞生之前，牛顿力学构建了一个绝对的时间框架。在这个框架下，时间是均匀流逝的，不为任何物理过程所影响，是宇宙间万物观察者共同遵循的永恒节拍。无论是宏伟的星辰运转，还是微小的粒子碰撞，时间都以相同的速度、在同一个方向上向前推进，仿佛一条奔腾不息的河流，其流速和方向对所有漂浮其中的物体都是恒定不变的。这种直观而简洁的时间观，在几个世纪以来，不仅成功解释了大量的宏观物理现象，也深刻地影响了人们对宇宙的认知，成为科学和哲学思考的基石。然而，随着科学的深入发展，尤其是在对光速和电磁现象的研究中，一些实验结果与牛顿力学所预设的绝对时间模型产生了不可调和的矛盾。 这本书将详细追溯这些矛盾的出现，并重点介绍那些勇敢挑战传统观念的科学家们。我们将看到，麦克斯韦方程组在描述电磁波传播时，所揭示的光速不变性，成为了打破牛顿绝对时间神话的第一个关键证据。光，这个速度似乎是宇宙中最快的信使，其传播速度在不同观察者看来，似乎都应该是相同的，这与牛顿力学中基于相对速度的逻辑推理大相径庭。这种“不合逻辑”的实验结果，迫使物理学家们不得不重新审视时间与空间的基本属性。 紧接着，本书将聚焦于爱因斯坦，这位以其惊人的洞察力和非凡的想象力，彻底改写了我们对时间与空间认知的革命者。我们将深入剖析狭义相对论的诞生过程。这不是一次突然的顿悟，而是在前人研究成果的基础上，经过严谨的逻辑推导和深刻的哲学思考。书中会细致地展现爱因斯坦如何巧妙地调和光速不变性与相对性原理，从而引出了时间膨胀和长度收缩等一系列颠覆性的时空观念。你会了解到，在狭义相对论中，时间不再是普适的，而是与观察者的运动状态紧密相关。运动速度越快的观察者，其时间流逝的速度就越慢，这种“时间膨胀”的效应，虽然在日常生活中难以察觉，却在高速粒子物理学和天体物理学等领域得到了无可辩驳的实验验证。 狭义相对论还带来了“同时性的相对性”。在绝对时空观中，如果两个事件在同一个观察者看来是同时发生的，那么对于所有观察者来说，它们都是同时发生的。然而，在狭义相对论中，如果两个事件在某个参考系中是同时的，那么在相对于该参考系运动的另一个参考系中，它们就不一定是同时的了。这种“同时性的相对性”，彻底打破了我们对“现在”这一概念的直观理解，揭示了它并非是一个普遍存在、放之四海而皆准的绝对状态。 本书的叙述不会止步于狭义相对论。我们将继续深入，探索广义相对论的孕育与发展。广义相对论将引力从一种神秘的超距作用，重新诠释为时空的几何形变。爱因斯坦发现，物质和能量的存在会弯曲周围的时空，而物体在引力场中的运动，实际上是在弯曲的时空中沿着“测地线”前进。这意味着，引力并非一种力，而是时空自身的几何性质的表现。 在广义相对论的框架下，时间也与引力场紧密联系。引力越强的地方，时间流逝得越慢。这种“引力时间膨胀”的效应，同样得到了精确的实验证实，例如GPS卫星系统的运行就需要考虑广义相对论带来的时间效应。书中会详细介绍广义相对论如何解释行星的轨道进动，如水星近日点的反常进动，以及如何预测光线在引力场中的弯曲，如日食期间星光的偏折，这些都成为了广义相对论的经典实验证据，并极大地提升了人们对宇宙的认识。 《时间的形状：相对论史话》还将探讨相对论对宇宙学的影响。广义相对论为我们理解宇宙的起源、演化和最终命运提供了强有力的理论工具。我们将会了解到，宇宙膨胀、黑洞的存在，以及宇宙背景辐射的解释，都与广义相对论的预言息息相关。相对论不再仅仅是关于微观粒子和宏观天体的物理理论，它更是构建我们宏大宇宙观的基石。 除了科学理论本身，本书还会深入挖掘相对论发展过程中的思想碰撞、学术争鸣以及科学家的个人经历。你将看到，爱因斯坦并非孤军奋战，他的理论在提出之初也经历了质疑、争论和不断的完善。从闵可夫斯基对时空一体性的几何诠释，到希尔伯特对引力场方程的数学推导，再到索末菲对量子理论与相对论的初步结合，这本书将展现一个丰富多彩的科学发展群像。 这本书的语言风格将力求通俗易懂，同时又不失科学的严谨性。它会运用生动的比喻和形象的图解，帮助读者理解那些抽象而深刻的物理概念。对于那些对数学公式感到畏惧的读者，本书会尽量通过概念的阐释和逻辑的梳理来传达核心思想，而非过度依赖复杂的数学推导。读者无需拥有深厚的物理学背景，即可在这趟时间之旅中收获满满。 总而言之，《时间的形状：相对论史话》旨在为读者揭示一个全新的时间图景：一个不再是独立于我们观察者而存在的客观尺度，而是一个与宇宙万物相互作用、动态变化的、令人惊叹的维度。通过追溯相对论从萌芽到成熟的完整过程，本书不仅是对物理学史的梳理，更是对人类认识宇宙方式的一次深刻革新。它将挑战你对时间和现实的固有认知，激发你对科学探索精神的敬意，并最终让你领略到，在宇宙最深邃的奥秘面前，人类智慧所能达到的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书对我来说，与其说是一本科普读物，不如说是一场关于人类认知边界的史诗。作者在字里行间挥洒自如，将原本令人望而生畏的物理学概念，转化为一幅幅生动鲜活的画面。我记得有一段描述，作者将引力场想象成一个看不见的“网”，任何靠近它的物体都会被这个网“拉扯”，从而改变运动方向。这个简单的比喻，却让我对广义相对论中时空扭曲的理解，有了质的飞跃。而书中对于爱因斯坦如何从狭义相对论发展到广义相对论的历程的描绘，更是充满了戏剧性。他如何在一个个看似平凡的思考瞬间，捕捉到改变世界的灵感，如何在一张张演算纸上，构建出影响深远的理论框架，这些细节都让我对科学家的思维方式充满了好奇和敬佩。这本书不仅仅是在讲述一个理论，它更是在讲述一个关于人类如何不断挑战自我、突破极限，最终触及宇宙本质的故事。读罢掩卷，我感觉自己仿佛也参与到了这场伟大的智识探索之中，体验到了发现新大陆般的激动与喜悦。

评分☆☆☆☆☆

《时间的形状：相对论史话》这本书，成功地在我脑海中构建了一个关于时空奥秘的宏大叙事。作者并非直接抛出枯燥的公式，而是像一位技艺精湛的魔术师，通过引人入胜的故事和精妙的比喻，一点点揭开相对论神秘的面纱。印象最深刻的是，在解释狭义相对论中的时间膨胀效应时，作者设想了一个“光钟”的场景，通过描述光线在运动的参考系中传播路径的变化，巧妙地阐释了为何运动中的时钟会比静止的时钟走得慢。这种以情景驱动的叙事方式，极大地降低了理解的门槛。更令我赞叹的是，作者对那段风云变幻的科学史的梳理，他不仅仅关注了爱因斯坦的光芒，也描绘了那些在科学长河中默默贡献的先驱和同行者，他们的思想碰撞、学术争鸣，共同构成了相对论诞生的壮丽图景。这本书让我明白，科学的进步并非一蹴而就，而是无数智慧与努力交织的结晶，这种对科学背后人文精神的挖掘，让这本书的价值远超了一本单纯的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

阅读《时间的形状：相对论史话》的过程，简直是一次思维的探险，充满了惊喜与挑战。作者仿佛是一位经验丰富的向导，带着我在时空的迷宫中穿行，时而让我们惊叹于牛顿力学宏伟的建筑，时而又引领我们穿越到相对论那颠覆性的新视角。我特别喜欢作者在讲述光速不变原理时所用的类比，他把不同观察者眼中时间流逝的速度差异，比作在两条不同速度行驶的火车上，乘客感知到的外界景物移动速度会不同。这种贴近生活的比喻，让我摆脱了对时空相对性的固有认知，开始以一种全新的、更开放的眼光去看待时间和空间。同时，书中对阿尔伯特·爱因斯坦本人生活经历的刻画也极为精彩，那些关于他童年时的好奇心、青年时的叛逆不羁，以及在学术道路上所经历的挫折与辉煌，都让我看到了一个有血有肉、充满智慧的伟大科学家形象。这本书不仅让我理解了相对论的精髓，更让我感受到了科学探索背后的人性光辉和不懈追求的精神，这种体验是任何一本单纯的科普读物都无法给予的。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大震撼，在于它彻底改变了我对时间和空间的固有认知。作者用一种近乎诗意的笔触，将抽象的物理概念变得触手可及。我至今还记得，他形容宇宙就像一个巨大的、不断膨胀的“布”，而质量越大的物体，在这个“布”上造成的“凹陷”就越深，其他物体沿着这个“凹陷”运动，就是我们所理解的引力。这个形象的比喻，让我瞬间理解了广义相对论的核心思想。书中对爱因斯坦一生经历的刻画同样令人动容，从他早期在专利局的沉思，到晚年对统一场论的执着追求，都展现了一位科学家在面对未知时所展现出的非凡勇气和坚定信念。作者并没有回避科学理论中的困境与挑战，而是将它们也融入到故事中，使得整个叙述更加真实可信。读完这本书，我感觉自己像是经历了一场心灵的洗礼，对宇宙的奥秘有了更深的敬畏，也对人类探索未知的精神有了更崇高的敬意。它不仅仅是一本介绍相对论的书，更是一部关于人类智慧与勇气，关于我们如何不断挑战自身认知边界的史诗。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一扇通往未知宇宙的窗户，让我得以窥探那些曾经只存在于想象中的奇妙景象。作者以一种极其生动且富有感染力的方式，将那些晦涩难懂的物理概念娓娓道来。我至今仍清晰地记得，他如何用一个比喻——想象一个弹性的橡胶膜，上面放置着不同质量的球体，它们各自扭曲了膜的表面，从而影响了其他球体的运动轨迹——来解释引力是如何运作的。这个画面感十足的比喻，瞬间将我从对抽象公式的恐惧中解脱出来，让我切实体会到了爱因斯坦“时空弯曲”理论的精妙之处。更让我着迷的是，作者并没有止步于理论的介绍，而是深入到那些塑造了这些理论的历史人物身上。他描绘了科学家们在那个充满探索与争论的时代，如何挑战权威，如何面对质疑，如何在无数次的实验与思考中，一步步逼近宇宙的真相。读完这本书，我感觉自己不仅仅是了解了一个科学理论，更像是经历了一场波澜壮阔的思想革命，感受到了人类智慧的伟大力量。这种将科学的严谨与人文的温度巧妙融合的叙事方式，是我在这本书中最欣赏的部分，它让我对科学的敬畏之心油然而生，也激起了我进一步探索宇宙奥秘的强烈渴望。