時間的形狀：相對論史話 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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汪潔 著

圖書標籤:

• 物理學
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• 科學普及
• 曆史
• 理論物理
• 科普讀物

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齣版社： 北京時代華文書局

ISBN：9787569914061

商品編碼：29399808712

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-04-01

基本信息

書名：時間的形狀：相對論史話

定價：48.00元

作者：汪潔

齣版社：北京時代華文書局

齣版日期：2017-04-01

ISBN：9787569914061

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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1．第八屆文津奬獲奬圖書。

2．喜馬拉雅、蜻蜓、網易等電颱熱門主播汪潔，曆經五年全新修訂，彩圖升級。

3．一本人人都能讀懂的相對論，用*輕鬆幽默的語言講解深奧的科學道理；性與趣味性兼具 與《上帝擲骰子嗎？》並稱科普兩大經典。

4．這不單單是一部科普讀物，更是一段堪比好萊塢大片的科學史話。跟隨作者，你將進入浩瀚的宇宙，去體會一種由科學帶來的震撼。

內容提要

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一直以來，你會有這樣的疑問：

永恒流淌的時間，是真的摸不著看不見，還是有形狀和終點？

我們所處的空間，是三維四維還是五維？

我們能不能踏上時光機，任意穿越時空迴到過去和未來？

這些，都將在本書中找到答案。

跟隨作者，你可以進入愛因斯坦的夢境，坐在牛頓老師的課堂，來到星光實驗的現場……近距離接觸科學的真相。你將輕鬆瞭解一個你以為深奧得無法捉摸的理論，你將進入一個你以為奇妙得永遠理解不瞭的世界。

本書上部和大傢一起迴顧物理學走過的坎坷曆史，這段曆史的精彩程度不亞於任何一段戰爭史。在伽利略、牛頓等紛紛謝幕之後，超級愛因斯坦閃亮登場。他就像一位橫空齣世的大俠，無門無派，但齣手即震驚天下，他的絕招就是“相對論”。

書的下部比上部還要精彩，結構宏大，故事神奇，真相驚人。在下部，作者細緻地剖析時空真相，帶你領略神奇的四維時空奇境，瞭解整個宇宙的圖景，再迴到原子的深處見識不可思議的微觀世界，然後看一看當下物理學的新進展——萬物理論。

一本人人都能讀懂的相對論，用通俗幽默的語言講解深奧的科學道理。這不是一本書，這是一個全新的宇宙觀。

目錄

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序／001

前言／003

章　不得不說的廢話

關於相對論的謠言粉碎機／002

你必須瞭解的四個概念／003

第二章　伽利略和牛頓的世界

相對性原理／010

伽利略變換式／016

史上牛煉金術士牛頓／021

牛頓的運動觀／023

牛頓水桶實驗中的時空觀／026

第三章　光的速度

伽利略吹響衝鋒號／032

光速測量大賽／035

驚人的發現／038

科學史上成功的失敗／041

第四章　愛因斯坦和狹義相對論

兩朵烏雲／048

登場／050

個原理：光速不變／052

第二個原理：物理規律不變／055

環球快車案／058

同時性的相對性／065

時間會膨脹／068

空間會收縮／079

速度閤成／083

質速神劍／086

光速極限／089

質能奇跡／092

四個搞腦子問題／095

第五章　廣義相對論的宇宙

愛因斯坦的不滿／100

生死重量／103

等效原理／110

太空大圓盤／114

時空彎麯／121

引力的本質／125

水星軌道之謎／131

星光實驗／133

沒見過這麼黑的洞／137

從黑洞到蟲洞／143

壓軸大戲／145

第六章　時空那點事

時空中的運動／152

四維時空／157

時間旅行／158

星際殖民／167

星際貿易／173

第七章　再談四維時空

宇宙時空的圖景／178

神奇的四維／189

第八章　上帝的判決

上帝玩不玩骰子？／200

美劇《生活大爆炸》／201

要命的雙縫／202

玻爾的上帝／208

EPR實驗／214

宇宙大法官／216

上帝的判決／219

萬物理論／223

第九章　宇宙是一首交響樂

萬物皆空唯有音樂／226

擊碎原子／228

宇宙中的四種“力”／235

超弦理論／237

的設計／240

作者介紹

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汪潔，科普作傢。同時兼任中科院上海天文颱“天之文係列科普講壇” 講者，上海天文博物館首席誌願者講解員，浙江省科技館“科學脫口秀”講者，“萬有青年大燴”講者、“科學聲音”組織成員，喜馬拉雅、蜻蜓、網易等電颱熱門主播。

文摘

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序言

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《時間的形狀：相對論史話》並非一本探討時間本身性質的哲學著作，也非對抽象時間概念的純粹理論推演。它的核心在於勾勒齣人類對時間理解的演變曆程，特彆是近代以來，物理學領域如何顛覆瞭我們根深蒂固的時間觀，並最終催生齣劃時代的相對論。這本書將帶你踏上一段波瀾壯闊的智識探索之旅，深入理解“時間”這一我們習以為常卻又充滿未知的維度，如何從一個固定不變的背景畫布，轉變為一個與空間、物質和能量相互交織、動態變化的實體。 在相對論誕生之前，牛頓力學構建瞭一個絕對的時間框架。在這個框架下，時間是均勻流逝的，不為任何物理過程所影響，是宇宙間萬物觀察者共同遵循的永恒節拍。無論是宏偉的星辰運轉，還是微小的粒子碰撞，時間都以相同的速度、在同一個方嚮上嚮前推進，仿佛一條奔騰不息的河流，其流速和方嚮對所有漂浮其中的物體都是恒定不變的。這種直觀而簡潔的時間觀，在幾個世紀以來，不僅成功解釋瞭大量的宏觀物理現象，也深刻地影響瞭人們對宇宙的認知，成為科學和哲學思考的基石。然而，隨著科學的深入發展，尤其是在對光速和電磁現象的研究中，一些實驗結果與牛頓力學所預設的絕對時間模型産生瞭不可調和的矛盾。 這本書將詳細追溯這些矛盾的齣現，並重點介紹那些勇敢挑戰傳統觀念的科學傢們。我們將看到，麥剋斯韋方程組在描述電磁波傳播時，所揭示的光速不變性，成為瞭打破牛頓絕對時間神話的第一個關鍵證據。光，這個速度似乎是宇宙中最快的信使，其傳播速度在不同觀察者看來，似乎都應該是相同的，這與牛頓力學中基於相對速度的邏輯推理大相徑庭。這種“不閤邏輯”的實驗結果，迫使物理學傢們不得不重新審視時間與空間的基本屬性。 緊接著，本書將聚焦於愛因斯坦，這位以其驚人的洞察力和非凡的想象力，徹底改寫瞭我們對時間與空間認知的革命者。我們將深入剖析狹義相對論的誕生過程。這不是一次突然的頓悟，而是在前人研究成果的基礎上，經過嚴謹的邏輯推導和深刻的哲學思考。書中會細緻地展現愛因斯坦如何巧妙地調和光速不變性與相對性原理，從而引齣瞭時間膨脹和長度收縮等一係列顛覆性的時空觀念。你會瞭解到，在狹義相對論中，時間不再是普適的，而是與觀察者的運動狀態緊密相關。運動速度越快的觀察者，其時間流逝的速度就越慢，這種“時間膨脹”的效應，雖然在日常生活中難以察覺，卻在高速粒子物理學和天體物理學等領域得到瞭無可辯駁的實驗驗證。 狹義相對論還帶來瞭“同時性的相對性”。在絕對時空觀中，如果兩個事件在同一個觀察者看來是同時發生的，那麼對於所有觀察者來說，它們都是同時發生的。然而，在狹義相對論中，如果兩個事件在某個參考係中是同時的，那麼在相對於該參考係運動的另一個參考係中，它們就不一定是同時的瞭。這種“同時性的相對性”，徹底打破瞭我們對“現在”這一概念的直觀理解，揭示瞭它並非是一個普遍存在、放之四海而皆準的絕對狀態。 本書的敘述不會止步於狹義相對論。我們將繼續深入，探索廣義相對論的孕育與發展。廣義相對論將引力從一種神秘的超距作用，重新詮釋為時空的幾何形變。愛因斯坦發現，物質和能量的存在會彎麯周圍的時空，而物體在引力場中的運動，實際上是在彎麯的時空中沿著“測地綫”前進。這意味著，引力並非一種力，而是時空自身的幾何性質的錶現。 在廣義相對論的框架下，時間也與引力場緊密聯係。引力越強的地方，時間流逝得越慢。這種“引力時間膨脹”的效應，同樣得到瞭精確的實驗證實，例如GPS衛星係統的運行就需要考慮廣義相對論帶來的時間效應。書中會詳細介紹廣義相對論如何解釋行星的軌道進動，如水星近日點的反常進動，以及如何預測光綫在引力場中的彎麯，如日食期間星光的偏摺，這些都成為瞭廣義相對論的經典實驗證據，並極大地提升瞭人們對宇宙的認識。 《時間的形狀：相對論史話》還將探討相對論對宇宙學的影響。廣義相對論為我們理解宇宙的起源、演化和最終命運提供瞭強有力的理論工具。我們將會瞭解到，宇宙膨脹、黑洞的存在，以及宇宙背景輻射的解釋，都與廣義相對論的預言息息相關。相對論不再僅僅是關於微觀粒子和宏觀天體的物理理論，它更是構建我們宏大宇宙觀的基石。 除瞭科學理論本身，本書還會深入挖掘相對論發展過程中的思想碰撞、學術爭鳴以及科學傢的個人經曆。你將看到，愛因斯坦並非孤軍奮戰，他的理論在提齣之初也經曆瞭質疑、爭論和不斷的完善。從閔可夫斯基對時空一體性的幾何詮釋，到希爾伯特對引力場方程的數學推導，再到索末菲對量子理論與相對論的初步結閤，這本書將展現一個豐富多彩的科學發展群像。 這本書的語言風格將力求通俗易懂，同時又不失科學的嚴謹性。它會運用生動的比喻和形象的圖解，幫助讀者理解那些抽象而深刻的物理概念。對於那些對數學公式感到畏懼的讀者，本書會盡量通過概念的闡釋和邏輯的梳理來傳達核心思想，而非過度依賴復雜的數學推導。讀者無需擁有深厚的物理學背景，即可在這趟時間之旅中收獲滿滿。 總而言之，《時間的形狀：相對論史話》旨在為讀者揭示一個全新的時間圖景：一個不再是獨立於我們觀察者而存在的客觀尺度，而是一個與宇宙萬物相互作用、動態變化的、令人驚嘆的維度。通過追溯相對論從萌芽到成熟的完整過程，本書不僅是對物理學史的梳理，更是對人類認識宇宙方式的一次深刻革新。它將挑戰你對時間和現實的固有認知，激發你對科學探索精神的敬意，並最終讓你領略到，在宇宙最深邃的奧秘麵前，人類智慧所能達到的高度。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大震撼，在於它徹底改變瞭我對時間和空間的固有認知。作者用一種近乎詩意的筆觸，將抽象的物理概念變得觸手可及。我至今還記得，他形容宇宙就像一個巨大的、不斷膨脹的“布”，而質量越大的物體，在這個“布”上造成的“凹陷”就越深，其他物體沿著這個“凹陷”運動，就是我們所理解的引力。這個形象的比喻，讓我瞬間理解瞭廣義相對論的核心思想。書中對愛因斯坦一生經曆的刻畫同樣令人動容，從他早期在專利局的沉思，到晚年對統一場論的執著追求，都展現瞭一位科學傢在麵對未知時所展現齣的非凡勇氣和堅定信念。作者並沒有迴避科學理論中的睏境與挑戰，而是將它們也融入到故事中，使得整個敘述更加真實可信。讀完這本書，我感覺自己像是經曆瞭一場心靈的洗禮，對宇宙的奧秘有瞭更深的敬畏，也對人類探索未知的精神有瞭更崇高的敬意。它不僅僅是一本介紹相對論的書，更是一部關於人類智慧與勇氣，關於我們如何不斷挑戰自身認知邊界的史詩。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我來說，與其說是一本科普讀物，不如說是一場關於人類認知邊界的史詩。作者在字裏行間揮灑自如，將原本令人望而生畏的物理學概念，轉化為一幅幅生動鮮活的畫麵。我記得有一段描述，作者將引力場想象成一個看不見的“網”，任何靠近它的物體都會被這個網“拉扯”，從而改變運動方嚮。這個簡單的比喻，卻讓我對廣義相對論中時空扭麯的理解，有瞭質的飛躍。而書中對於愛因斯坦如何從狹義相對論發展到廣義相對論的曆程的描繪，更是充滿瞭戲劇性。他如何在一個個看似平凡的思考瞬間，捕捉到改變世界的靈感，如何在一張張演算紙上，構建齣影響深遠的理論框架，這些細節都讓我對科學傢的思維方式充滿瞭好奇和敬佩。這本書不僅僅是在講述一個理論，它更是在講述一個關於人類如何不斷挑戰自我、突破極限，最終觸及宇宙本質的故事。讀罷掩捲，我感覺自己仿佛也參與到瞭這場偉大的智識探索之中，體驗到瞭發現新大陸般的激動與喜悅。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一扇通往未知宇宙的窗戶，讓我得以窺探那些曾經隻存在於想象中的奇妙景象。作者以一種極其生動且富有感染力的方式，將那些晦澀難懂的物理概念娓娓道來。我至今仍清晰地記得，他如何用一個比喻——想象一個彈性的橡膠膜，上麵放置著不同質量的球體，它們各自扭麯瞭膜的錶麵，從而影響瞭其他球體的運動軌跡——來解釋引力是如何運作的。這個畫麵感十足的比喻，瞬間將我從對抽象公式的恐懼中解脫齣來，讓我切實體會到瞭愛因斯坦“時空彎麯”理論的精妙之處。更讓我著迷的是，作者並沒有止步於理論的介紹，而是深入到那些塑造瞭這些理論的曆史人物身上。他描繪瞭科學傢們在那個充滿探索與爭論的時代，如何挑戰權威，如何麵對質疑，如何在無數次的實驗與思考中，一步步逼近宇宙的真相。讀完這本書，我感覺自己不僅僅是瞭解瞭一個科學理論，更像是經曆瞭一場波瀾壯闊的思想革命，感受到瞭人類智慧的偉大力量。這種將科學的嚴謹與人文的溫度巧妙融閤的敘事方式，是我在這本書中最欣賞的部分，它讓我對科學的敬畏之心油然而生，也激起瞭我進一步探索宇宙奧秘的強烈渴望。

評分☆☆☆☆☆

《時間的形狀：相對論史話》這本書，成功地在我腦海中構建瞭一個關於時空奧秘的宏大敘事。作者並非直接拋齣枯燥的公式，而是像一位技藝精湛的魔術師，通過引人入勝的故事和精妙的比喻，一點點揭開相對論神秘的麵紗。印象最深刻的是，在解釋狹義相對論中的時間膨脹效應時，作者設想瞭一個“光鍾”的場景，通過描述光綫在運動的參考係中傳播路徑的變化，巧妙地闡釋瞭為何運動中的時鍾會比靜止的時鍾走得慢。這種以情景驅動的敘事方式，極大地降低瞭理解的門檻。更令我贊嘆的是，作者對那段風雲變幻的科學史的梳理，他不僅僅關注瞭愛因斯坦的光芒，也描繪瞭那些在科學長河中默默貢獻的先驅和同行者，他們的思想碰撞、學術爭鳴，共同構成瞭相對論誕生的壯麗圖景。這本書讓我明白，科學的進步並非一蹴而就，而是無數智慧與努力交織的結晶，這種對科學背後人文精神的挖掘，讓這本書的價值遠超瞭一本單純的科普讀物。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《時間的形狀：相對論史話》的過程，簡直是一次思維的探險，充滿瞭驚喜與挑戰。作者仿佛是一位經驗豐富的嚮導，帶著我在時空的迷宮中穿行，時而讓我們驚嘆於牛頓力學宏偉的建築，時而又引領我們穿越到相對論那顛覆性的新視角。我特彆喜歡作者在講述光速不變原理時所用的類比，他把不同觀察者眼中時間流逝的速度差異，比作在兩條不同速度行駛的火車上，乘客感知到的外界景物移動速度會不同。這種貼近生活的比喻，讓我擺脫瞭對時空相對性的固有認知，開始以一種全新的、更開放的眼光去看待時間和空間。同時，書中對阿爾伯特·愛因斯坦本人生活經曆的刻畫也極為精彩，那些關於他童年時的好奇心、青年時的叛逆不羈，以及在學術道路上所經曆的挫摺與輝煌，都讓我看到瞭一個有血有肉、充滿智慧的偉大科學傢形象。這本書不僅讓我理解瞭相對論的精髓，更讓我感受到瞭科學探索背後的人性光輝和不懈追求的精神，這種體驗是任何一本單純的科普讀物都無法給予的。