相對論

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[美] 愛因斯坦 著
圖書標籤:
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齣版社: 颱海齣版社
ISBN:9787516813102
版次:1
商品編碼:12188626
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-05-01
用紙:輕型紙

具體描述

編輯推薦

  這是一部徹底顛覆經典物理學觀念的創世之書。
  現代及未來科學的偉大的奠基之作
  影響人類進程的不朽經典
  沒有彆的科學傢能比愛因斯坦更代錶科學的先進性。
  ——霍金

內容簡介

  這本書由狹義相對論、廣義相對論、探索整個宇宙三部分構成。狹義相對論的兩個基本條件是:一、光速恒定原理;二、定律(尤其是光速不變定律)和所選擇的慣性係(狹義相對性原理)沒有關係。隻有符閤這兩個條件,所討論的內容纔是有意義的;廣義相對論是在狹義相對論的基礎上發展起來的,它的假設是定律的不變性和四維連續區中的坐標的非綫性變換有著一定的聯係,在這個前提下討論各種情況。在瞭解瞭狹義相對論和廣義相對論之後,將研究範疇擴展到整個宇宙空間中,並認為宇宙是有限且無界的。

作者簡介

  愛因斯坦(1879—1955),20世紀著名的德裔美國科學傢,現代物理學的開創者和奠基人,偉大的思想傢和社會活動傢。其他主要著作是:《論動體的電動力學》、《關於輻射的量理論》、《空間、時間和引力》、《物理學的哲學》等。

目錄

第一章
狹義相對論
1.1 幾何命題在物理學中的意義001
1.2 坐標係007
1.3 經典力學中的空間和時間011
1.4 伽利略坐標016
1.5 相對性原理(狹義)020
1.6 經典力學中的速度相加定理035
1.7 光的傳播定律和相對性原理的錶麵抵觸037
1.8 物理學中的時間觀045
1.9 相對性的同時性052
1.10 距離的相對性056
1.11 洛倫茲變換058
1.12 量杆和時鍾在運動狀態的行為070
1.13 速度相加法則斐索實驗076
1.14 評估相對論的啓發作用084
1.15 一般相對論的普通結果087
1.16 經驗和狹義相對論092
1.17 閔可夫斯基的四維空間100
第二章
廣義相對論
2.1 狹義相對性原理和廣義相對性原理107
2.2 重力場114
2.3 廣義相對性公設的論據慣性質量等於引力質量121
2.4 經典力學和狹義相對論的基礎中無法令人滿意的方麵126
2.5 由廣義相對性原理得齣的幾個推論129
2.6 鏇轉參考物上的時鍾和量杆的行為137
2.7 歐幾裏得連續區和非歐幾裏得連續區142
2.8 高斯坐標146
2.9 狹義相對論中的空間—時間連續區可以看作歐幾裏得連續區151
2.10 廣義相對論中的空間—時間連續區不是歐幾裏得連續區154
2.11 廣義相對性原理的精確錶述158
2.12 在廣義相對性原理的基礎上解決地心引力問題162
第三章
對整個宇宙的考察
3.1 牛頓理論在宇宙論中遇到的睏難171
3.2 “有限”而“極大”的宇宙的可能176
3.3 廣義相對論基礎上的空間結構179
3.4 對“廣義相對論基礎上的空間結構”的補充說明180
附 錄
廣義相對論的實驗證實183
相對論和空間問題190
科學和宗教202
什麼是相對論207
理論物理學的基礎212
科學和文明220

精彩書摘

  第一章狹義相對論
  1905年,愛因斯坦發錶瞭一篇論文,標題是《論動體的電動力學》,標誌著狹義相對論的誕生。同年,他又發錶瞭《物體的慣性同它所包含的能量有關嗎?》這篇文章,對開始提齣的理論進行瞭補充說明。根據這個理論可知,物質運動、時間、空間這三者之間有著緊密的聯係,它們都不是獨立存在的。隨著物體運動的增加,質量會增加,時間和空間也會發生變化,運動物體在運動方嚮上的長度會變短,時間會變慢。也就是說,當物體消失的時候,時間和空間也會消失。這個理論讓我們明白,為什麼原子內部有著巨大能量。隨著時間的推移,狹義相對論經受住瞭實踐的檢驗,在現代物理學中有著重要的作用,也是一個不可或缺的基礎理論。
  1.1幾何命題在物理學中的意義
  歐幾裏得的幾何學是一座宏偉的大廈,當閱讀這本書的讀者處於學生時代的時候,大傢就在這座大廈的樓梯上摸索瞭,盡忠職守的教師們逼迫你們在這上麵花費瞭許多時間。關於這座宏偉的大廈,你們的畏懼之心要遠遠大於好奇之心。根據以往的經驗,如果有人告訴你們這門科學中的命題都是不真實的,即使是最冷僻的命題也一樣,你們一定不會相信。不過,如果有人反問你們:“既然這些命題都是真實的,那麼,它們要怎樣去理解呢?”這時,你們也許會失去理所當然的態度。現在,讓我們認真討論一下這個問題。
  平麵、點、直綫等概念組成瞭幾何學,一般來說,我們腦海中的觀念和幾何學中的一些簡單命題有著一定的聯係,受到這些觀念的影響,我們總是把命題當作“真理”來對待。然後,用我們心中的邏輯方法,也就是我們認為是正確的邏輯推理過程,證明命題是從公理中推導齣來的,即這些命題得到瞭驗證。於是,隻要用公認的方法從公理中推導齣來的命題,我們就認為是正確的。這樣一來,公理的“真實性”決定瞭幾何命題的“真實性”。不過,這樣的說法根本毫無意義,而且無法用幾何學的方法進行證明。難道我們要問這樣的問題:經過兩點隻有一條直綫的說法是不是正確的呢?顯然,這是不可能的。我們隻能這樣說,幾何學研究的是“直綫”,唯一能夠說明的是每條直綫上的兩個點確定瞭這條直綫的性質。“真實”這個概念是由這條直綫上的兩個點確定的唯一一個性質。不符閤幾何學論點的是,在習慣上,“真實”和“實在的”客體有著相同的含義;然而,不管怎麼說,幾何學的內容並不包含其中的觀點和經驗客體之間的聯係,僅僅包含這些觀念本身在邏輯上存在的聯係。
  很容易理解,我們為什麼會把這些幾何命題稱之為“真理”。幾何觀念對應著自然界中具有形態的客體,而這些客體促成瞭這些觀念的誕生。不過,幾何學要去阻止這個過程,以便它的結構有最大的邏輯一緻性。例如,根據我們的習慣,總是通過可以當作固定物體上的兩個點來確定距離。當我們在觀察三個點的時候,如果選擇閤適的觀察位置,讓三個點的視位置能夠重閤在一起,我們就覺得這三個點在同一條直綫上。
  按照我們的思維習慣,在歐幾裏得幾何學中,我們可以添加這樣的命題:一個可以看齣是固定的物體上的兩個點對應的距離永遠不變,無論這個物體的位置是否會發生變化,那麼,歐幾裏得幾何學中的命題也可以稱為所有固定物體的相對位置的命題。這樣一來,幾何學就會成為物理學的一個分支。現在,我們能夠閤理地解釋幾何命題是不是“真理”這個問題。我們還要去問,那些和幾何觀念有著密切聯係的真實東西,這些命題是否已經滿足瞭它們。通過精確的術語來錶達就是:我們把具有這種意義的幾何命題的“真實性”理解為用圓規和直尺對該幾何命題作圖的有效性。
  當然,這樣就去斷定幾何命題的“真實性”好像不太恰當,因為憑藉的是不完整的經驗。不過,我們隻是暫時認定這種“真實性”。然後,在後麵的內容中我們會發現,這種“真實性”是有限製條件的,到時我們再去討論具體的適用範圍。
  1.1幾何命題在物理學中的意義
  在漢語詞典中,“幾何”這個詞的含義是“多少”。不過,在數學中,“幾何”這個詞來源於希臘文,本來的含義是“土地測量”,或者“測地術”。
  幾何學是數學的一個分支,研究的是空間和圖形性質。
  遠古時期,人們在實踐生活中積纍瞭許多關於平麵、直綫、方、圓、長、短、寬、窄、厚、薄等知識,後來,這些知識成瞭幾何學的基本概念。
  公元前1700年,埃及的阿默斯手寫瞭一本書,這本書的名字是“阿默斯手冊”,裏麵記載瞭許多測量麵積的方法,還有一些關於金字塔的幾何問題。
  在古希臘,泰勒(約公元前640年—前546年)、畢達哥拉斯(約公元前582年—前493年)、依蔔加(約公元前430年—?)、柏拉圖(約公元前427年—前347年)、歐幾裏得(約公元前330年—前275年)等著名的數學傢,對幾何學有著重大貢獻。
  曾經,泰勒發現瞭一些幾何定理及其證明方法,這就是理論幾何的起點。他可以利用幾何定理解決實際中的問題,憑藉一根竹竿測量金字塔的高度。
  畢達哥拉斯認為數學是一門基本科學,它是所有學問的基礎。他花費瞭許多時間去研究幾何學,提齣瞭“勾股定理”,在西方還被稱為“畢達哥拉斯定理”。
  依蔔加編寫瞭世界上第一本初等幾何教科書。在這本書中,他首次提齣瞭“反證法”,和柏拉圖一起稱為“研究幾何三大問題”(①化圓為方,求一個正方形的麵積等於一個已知圓的麵積;②三等分任意角;③倍立方,求一個立方體的體積等於一個已知立方體體積的兩倍)的著名人士,並且找到瞭許多幾何定理。
  柏拉圖創造瞭在現在證題時有著重要作用的“分析法”,還提齣瞭用縝密的定義和明晰的公理當作幾何學基礎的思想。
  歐幾裏得把已有的幾何知識進行總結,提齣瞭有著嚴密理論的幾何學。
  歐幾裏得是古希臘著名的數學傢。早年,他在雅典讀書,非常清楚柏拉圖的學說。約公元前300年,在托勒密王(公元前364年—前283年)的邀請下,前往亞曆山大城工作,一直從事教學、研究、著述等工作,熟知數學、天文、光學、音樂等各個領域。歐幾裏得著名的作品有《幾何原本》《已知數》《糾錯集》等。
  《幾何原本》一共有13捲,由5條公設、5條定理、119個定義、465個命題組成,這是世界上的第一個數學公理體係。在這本書中,歐幾裏得確定瞭點、綫、麵、角、垂直、平行等定義,還說明瞭關於幾何和量的10條公理,公理後麵緊跟著命題和相關證明。《幾何原本》給齣瞭數學中的基本方法學:①提齣瞭公理演繹體係,那就是通過公理、公設、定義去進行推證;②在數學中引入邏輯證明係統,確立瞭邏輯學的基本方法;③建立瞭幾何證明方法:分析法、綜閤法、歸謬法。
  隨著《幾何原本》的誕生,幾何成為一個真正的學科,有著嚴密的理論體係和科學的證明方法。
  17世紀,笛卡兒在幾何學中引入坐標係,這個做法帶給幾何學飛躍性的發展。笛卡兒通過數學方法解決幾何問題,這就産生瞭解析幾何。
  1799年,法國著名的數學傢濛日的著作《畫法幾何》齣版,他在這本書中提齣用多麵正投影圖錶示空間中的物體,畫法幾何誕生瞭。
  1822年,彭賽列的著作《論圖形的射影性質》一書齣世,奠定瞭射影幾何學的基礎。
  19世紀初期,濛日在研究麯綫和麯麵的時候引入微積分,並在1807年發錶瞭《分析在幾何學上的應用》這本書,這是最早一部關於微分幾何的著作。這時,數學中的另一個分支誕生瞭,那就是微積分。後來,高斯的著作《關於麯麵的研究》一書,為麯麵論奠定瞭堅實的基礎。
  黎曼把高斯的麯麵論進行拓展,形成瞭黎曼幾何學。
  20世紀初期,相對論的問世使黎曼幾何學嚮前發展瞭一大步。20世紀中期,數學中新的分支拓撲學、微分方程、抽象代數等學科的發展,促使整體幾何成為現代幾何學的主題部分,在理論物理中有著重要的作用。
  物理和數學的關係
  物理學簡稱為物理,“物理”這個詞來源於希臘文,最初的含義是“自然”。古時的歐洲人把物理學叫作“自然哲學”。明末清初的科學傢方以智在他的著作《物理小識》中,首次提到瞭“物理”這個詞,這是一本類似於百科全書的作品。從廣泛意義上而言,物理學研究的是大自然現象及其規律。物理學傢們要去研究不同空間和不同時間的物質狀態,研究物質結構和物體的運動規律。現在,物理學是自然科學中的一個基礎學科,有著重要的意義。一般來說,總是用數學形式錶示物理學理論。如果物理學規律經過瞭大量的實驗驗證,那麼,物理學規律就會變成物理學定律。不過,類似於其他的自然科學理論,有些物理學定律隻能通過反復的實驗去檢驗,而不能被證明。
  數學是組成人類文化的基本元素之一,它的語言是人類文化的有機組成部分。
  數學的研究對象是現實世界中的空間形式和數量關係,主要內容是算術、代數、幾何、三角、微積分等,主要特點是高度的符號化、抽象化、形式化、邏輯化和簡單化。數學與邏輯學、哲學的關係更加密切,憑藉幾個基本公理就可以構建一個邏輯體係。
  數學被稱為自然科學之母。伽利略說過,在某種程度上來說,一個理論物理學傢必然是一個數學傢。為瞭便於理解,數學總是為物理學提供工具。數學為物理學提供瞭一種準確的描述語言,例如,歐氏幾何和牛頓的平直時空觀、非歐氏幾何和愛因斯坦的彎麯時空觀等。此外,數學給物理學提供瞭一個邏輯體係,用來進行分析和推導,例如,在平直時空觀中,物體的運動狀態和相互作用是怎樣的,在彎麯時空觀下又是怎樣呢。
  盡管數學在物理學中有著重要的作用,為它提供瞭巨大的便利,但不能說沒有數學就不會有物理學(法拉第就是一個很好的例子,他的數學很不好,但他對物理學的理解決定瞭他的不凡成就)。確立瞭經典物理學之後,微積分隨之誕生,而量子力學打破瞭數論麵臨的睏境。而且,物理學的發展促進瞭數學的進步。
  數學和物理學都是基本學科,它們之間有著緊密的關係,相互依存、共同發展。
  1.2坐標係
  根據物理學中對距離的理解,我們可以用測量法去確定一個固體物上兩個點之間的距離。為瞭實現這個目的,我們把“距離”當作標誌量度。如果用A和B這兩個字母去錶示一個固體上的兩個點,根據幾何學的規則可知,我們可以畫一條直綫把這兩個點連接起來,把A當作起點,B當作終點,然後反復測量A和B之間的距離S。測量所得的S的次數代錶的是A和B之間距離的數值量度,這是測量長度的基礎。
  不僅在科學方麵如此,在日常生活中也是一樣,對一件事情發生的地點或者某個物體在空間的位置進行描述的基礎,參考的就是這個事情或者這個物體在一個固定物體上的重閤點的位置。例如,在確定泰晤士廣場在空間的位置時,參照的固體物可以是地球,“泰晤士廣場”在地球上已經是一個確定的點,現在需要考慮的是,空間上和“泰晤士廣場”能夠重閤的點。
  這是一種標記位置的原始方法,受到兩個條件的限製:一、隻能用來錶示固體錶麵上的位置;二、當固體錶麵上沒有可以相互區分的點時,這個方法就會失去作用。不過,如果位置標誌的本質不會發生變化,完全可以擺脫這兩種限製。例如,在時代廣場的上空有一朵白雲,我們可以在廣場上竪立一根長長的杆子,一直到達白雲所在的位置,以此來判斷白雲和地球錶麵的相對位置,然後用標準量杆測量杆子的長度,和長杆的位置標記結閤在一起,就可以知道這朵白雲的完整位置標記。這個例子讓我們明白,關於位置的概念是如何發展變化的。
  (a)我們將所選擇的參照固體進行擴展,擴展後的固體可以延伸到我們需要確定位置的物體那兒。
  (b)在確定物體的位置時,我們使用的不是所選擇的參考點,而是量標測量齣來的長杆長度。
  (c)即使沒有把能夠達到雲端的長杆竪立起來,根據光學方法和光的傳播特性,我們也可以測量齣白雲的高度,還可以知道到達雲端的長杆的長度。
  上麵的論述讓我們明白,在描述位置的時候,依靠數值量度要比依靠固定參考物上的標定位置要簡單一些、方便一些。在物理測量中,運用笛卡爾坐標可以實現這個目標。
  一個固體和三個相互垂直的平麵牢牢地連接在一起,組成瞭這個坐標係。在這個坐標係中,可以用坐標來錶示任何事件的發生點到這三個平麵的垂直距離,根據幾何學的規則和方法,用剛性測量杆經過一係列的操作可以測量齣這三條垂綫的長度。
  根據習慣可知,一般不會使用構成坐標係的剛性平麵;而且,坐標的構成是通過間接法確定的,而不是由剛性杆結構確定的。如果物理學和天文學想要有清楚明瞭的結果,就要藉助上麵內容去尋找位置標示的物理意義。
  因此,我們得齣瞭這樣的結果:在空間中,對事件位置的描述一定要圍繞著所選擇的參照固體的剛體;得到的關係依據的是假設歐幾裏得幾何學的定理可以用在“距離”上;而剛體上標記齣來的兩個“距離”是物理學慣用的錶示。
  1.2坐標係
  附坐標係的曆史
  坐標係有數學和物理學兩種定義。
  在數學中的定義是:坐標係是一個結構,它使某個數學對象集閤中的元素去對應數量;它還是一個參考係,讓確定數值或者數組去對應基本幾何中的對象(常常是點)。開始時,僅僅用來錶示數和形的結閤,慢慢發展成一種數學結構。
  在物理學中的定義是:為瞭準確地對物體(或者物體係)的位置或者運動進行描述,根據問題需要選擇齣來的獨立變數,它們的組閤結構叫作坐標係。
  公元前4世紀,戰國時期的天文學傢石申曾,曾經藉助於坐標方法描繪齣瞭恒星的方位錶。
  古希臘著名的數學傢阿波羅尼奧斯在他的著作《平麵軌跡》中,研究圓錐麯綫時使用的是類似於現在的直角坐標係的軸綫。
  17世紀,法國著名的數學傢費馬和迪卡兒共同創建瞭坐標幾何學。
  在描述麯綫的時候,費馬使用的是沒有負數的傾斜坐標,通過方程中的兩個未知量描繪軌跡。他還說,如果錶示兩個未知量的方程是一次方程,描繪齣來的方程就是直綫;如果錶示兩個未知量的方程是二次方程,描繪齣來的方程就是圓錐麯綫。
  迪卡兒則希望能夠把算術、代數、幾何結閤在一起,找到平麵上的點和實數之間的關係,並思考二元方程(,)=0,當x發生變化的時候,值也會發生相應的變化,,的不同數值組成瞭平麵中的一條麯綫。其實,他隻是確定瞭坐標橫軸(軸),直到1750年,瑞士的數學傢剋萊姆纔確立瞭坐標縱軸(軸)。
  於是,幾何問題轉變成瞭代數問題。
  這樣的發展不僅有利於解決幾何問題,還有著重要意義:
  首先,擴大瞭所要研究的圖形的範圍,除瞭錶示直綫的一次方程和錶示圓周的二次方程之外,我們還可以選擇任意的方程F(,)=0,討論滿足方程的所有點坐標(,)組閤在一起形成的軌跡。因此,用幾何方法難以解決的許多麯綫,在進行解析之後,可以從與之相對應的方程式中找到相關的幾何性質。
  其次,研究的圖形打破瞭二維平麵這個範圍,擴展到高維的空間中。二維平麵遠遠不足以描述世界上的所有事情,所以要選取更多的坐標。例如,空間是三維的,需要用到,,三個度量。如果想要用幾何描述物理問題,在三個度量之外,還要加上一個錶示時間的變量t,所以物理空間是四維空間。另外,如果有一個點在三維空間中處於運動狀態,不僅需要用(,,)去錶示點的位置,還需要用這三個變量對時間的微分去錶示點的速率,這就構成瞭六維空間。因此,所有的情形都告訴我們,許多自
  ……

前言/序言

  導讀
  無論時代的潮流和社會的風俗怎樣變化,人們總是可以憑藉自己的能力超越時代和潮流,走在正確的道路上。現在,大傢都在四處奔走,為的就是房子和車子,這是我們生活的時代的特徵。不過,也有一些人追求的不是物質,而是理想和真理,想要尋求內心的自由和平靜。
  愛因斯坦
  愛因斯坦講述相對論
  現在,我已經是67歲的老人瞭,今天要寫一些類似於訃告的東西。我做這件事有兩方麵的原因,一是因為希耳普博士的勸說;二是因為我覺得和曾經一起奮鬥的朋友們共同迴顧我們的奮鬥曆程,這是一件很有意義的事情。經過考慮,我認為這種嘗試一定會存在缺陷,而不是完美無缺的。無論一個人的工作生涯多麼短暫、多麼有限,在這個過程中肯定會走許多彎路,如果想要把有價值的東西講述清楚,那的確是一件睏難的事情。而且,我已經67歲瞭,不是50歲,更不是30歲或者20歲。任何迴憶都會受到不可靠的信息的乾擾,同時也會受到當前觀點的影響。這是難以避免的,也令人非常氣餒。然而,一個人還是可以從自己的積纍中提煉齣彆人所不知道的東西。
  當我處於少年時期的時候,我就深深地意識到,大部分人一輩子追求的目標和想要實現的願望,都是沒有一點價值的。不久後,我發現當時追逐的殘酷性經過瞭精心的掩飾和巧妙的僞裝,與現在赤裸裸的追逐有著明顯的區彆。由於每個人都有一個胃,所以注定人人都要參加這種追逐。因為參與瞭這種追逐,所以胃也許會得到滿足。不過,人絕對不會,因為他有自己的思想和獨立的情感。宗教是幫助人們擺脫這種睏境的第一種方法,它通過教育的方式引導兒童前進。因此,雖然我的父母都沒有宗教信仰,但我有著深深的宗教信仰。不過,當我12歲的時候,我終止瞭這種信仰。在科普書籍的影響下,我深信《聖經》中的許多故事都是虛構的。結果,在我經過瞭一場瘋狂的自由考慮後發現,國傢總是用謊言去欺騙年少無知的人。這個事實令人難以相信。這次經曆讓我對權威不再深信不疑,也會用懷疑的態度去看待社會中有著各種作用的信念。我的這種懷疑態度始終存在,盡管後來對因果關係的研究使它原有的尖銳性降低許多。
  顯然,我往前跨齣去的第一步是拋棄少年時代的宗教信仰。這讓我擺脫瞭原始的鎖鏈,從願望、期待、原始情感的統治中解放齣來。在我們人類的外麵,有一個獨立存在的巨大世界,它就像是一個難以破解的謎團,我們通過仔細觀察和認真思考隻能部分地接近它。對於這個世界的思索,就像是響應自由的召喚。而且,我很快就發現,許多我敬佩和仰慕的人都在這種追求中體會到內心的自由和平靜。在我力所能及的範圍內,努力探索這個人類之外的世界,這成瞭心目中的最高目標。過去和現在受到相同激勵的人們,以及他們所取得的真知灼見,都是我渴望得到的朋友。盡管通嚮這個天堂的道路是麯摺的,遠遠沒有通往宗教天堂的道路平坦,但事實證明這條路是可以信賴的,我從來沒有後悔選擇瞭它。
  我所說的這些內容,隻是在一定程度上是正確的,就像在一張白紙上勾勒齣來的簡單圖畫,隻能在有限的意義上忠實於細節錯綜復雜的對象。如果一個人的思想很有條理,那麼,他的天性可能會犧牲其他方麵來促使這方麵發展得更好,而且這方麵會決定他的精神風貌。在這種情況下,這種人在迴憶時看到的可能是單一的、係統的發展,而他的實際經驗來自於韆變萬化的具體情境。外部情境的多變性和瞬間意識的有限性,導緻每個人的生活都會齣現模糊性。像我這樣的人,成長的轉摺點是讓自己從稍縱即逝的、純粹的個人層麵中解脫齣來,轉而從思想上去把握事物的本質。這樣的轉摺有著重要的意義。從這個角度來說,上麵通過簡單文字進行的概述,包含瞭許多真理。
  思維和驚奇
  準確地說,“思維”指的是什麼呢?當我們由於接受感覺印象而在腦海中産生圖像的時候,這不是“思維”;當這些圖像形成一個係列,每一個形象都可以産生另一個形象時,這也不是“思維”。不過,當某一個形象在多個這樣的係列中反復齣現時,它就成瞭這些係列中的組織性要素,因為它把這些毫無關係的係列聯係在一起瞭。這種要素是一種工具、一種概念。我認為這是一個標誌,代錶著從自由聯想或者“夢想”嚮思維過渡的標誌,“概念”在裏麵有著支配作用。概念不一定要和某個感覺上可以識彆的、再現的符號或者詞語綁定在一起,但如果齣現瞭這樣的情況,思維就是可以交流的。
  也許,人們會有這樣的疑問,在沒有進行證明之前,在這樣一個充滿問題的領域中,一個人有權利這麼輕率、這麼簡單地運用觀念嗎?我的迴答是:從本質上來說,我們的所有思維都是概念的一種自由遊戲。這種遊戲的價值就是,在它的幫助下,我們可以更好地瞭解自己的感覺。“真理”這個概念不能用在這樣的結構中,我認為隻有當大傢都認同瞭這種遊戲的要素和規則的時候,這個概念纔能使用。
  我深信在大多數情況下,我們的思維不用符號或者詞語也能進行,而且通常是在無意識中進行的。否則,我們有時候為什麼會對某個經驗感到“驚奇”呢?如果某個經驗和根植在我們內心深處的概念世界相互矛盾時,這種“驚奇”就會誕生。當我們強烈地感受到這種矛盾時,它就會反作用於我們的思維世界,而且有著決定性作用。從某種意義上來說,這個思維世界的發展體現的是“驚奇”的一步步飛躍。
  當我四五歲的時候,父親送給我一個指南針,那時我就體會過這種驚奇。這個指南針的行動如此準確,和發生在毫無意識的概念世界中的事情完全不同。我還記得,至少我相信自己清楚地記得,這次經曆給我留下瞭深刻的印象。事物背後一定隱藏著什麼東西。隻要是人們可以看見的東西,都不會産生這種反應:物體的下落,狂風和暴雨,月亮不會掉到地麵上的事實,生物和非生物有著本質的不同,這一切都不會令他覺得驚奇。
  當我12歲的時候,我又經曆瞭一次驚奇,這次的驚奇和上次的完全不同。這次驚奇是從一本關於歐幾裏得的平麵幾何的小書中得到的,這本書是我擁有的。書中有許多著名的命題,例如:三角形的三條高綫相交於一點。這些命題本身看起來不是特彆清楚明瞭,但證明過程非常清晰,所以對它們不能再有任何懷疑。這種明晰性和確定性給我留下瞭難以磨滅的印象。公理不用經過證明就要相信,這件事並沒有令我覺得不安。因為隻要根據一些確定的命題來證明,我就覺得毫無疑問。例如,我記得在沒有得到這本小書之前,就聽說過畢達哥拉斯定理。曆盡波摺之後,我終於憑藉三角形的相似性“證明”瞭這條定理。在證明的過程中,我自設瞭一個前提條件:直角三角形的一個銳角決定瞭三條邊之間的關係。在我眼中,隻有缺乏這種“自明性”的東西時,纔需要進行證明。此外,幾何學研究的對象和感官感覺到的對象看起來像是同一種東西,都能夠被看到或者被摸到。這種樸素觀念的立足點是:幾何概念和直接經驗對象的關係是無意識存在狀態。
  我的認識論信條
  如果隻是用純粹思維就可以得到關於經驗對象的可靠性知識,那麼,這種“驚奇”的立足點就是錯誤的。不過,對於第一次感覺到它的人而言,僅僅依靠純粹思維就可以達到既準確又純粹的程度,這就像希臘人第一次在幾何學中告訴我們的內容,已經非常瞭不起瞭。
  既然我已經把開頭所說的訃告打斷瞭,而且把話題延伸到很遠的地方,那麼,我要簡單陳述一下我的認識論信條,雖然有些話在前麵已經說過瞭。實際上,這個信條在很久之後纔慢慢變得成熟,而且和我開始時所說的觀點並不相同。
  我不僅看到感覺經驗的總和,還看到書中記載的概念和命題的總和。概念和命題之間是邏輯關係,而思維邏輯的任務是嚴格按照某些已有的規則建立概念和命題之間的聯係。概念和命題隻有依靠它們和感覺經驗的聯係,纔能夠體現齣“意義”和“內容”。後者和前者的聯係是直觀的、純粹的,沒有任何邏輯性。這種聯係或者直覺聯結所需要的確定性來自於科學“真理”和空洞幻想的區彆,而不是其他東西。概念體係和構成概念體係的語句法則,都是人類偉大的創造。雖然各種概念體係在邏輯上都是任意的,但它們都會受到一個限製,那就是:首先,和感覺經驗的總和的對應關係要盡可能是確定的、完善的;其次,盡可能少地使用在邏輯上處於獨立狀態的元素,也就是沒有定義的概念或者不是派生齣來的命題。
  在某一個邏輯體係中,如果一個命題是通過一個可以接受的邏輯規則推導齣來的,那麼,這個命題就是正確的。一個係統和經驗總和的對應關係的可靠性和完備性決定瞭這個係統的真理內容。係統的真理內容決定瞭從屬於它的正確命題的“真理性”。
  接下來,我要談論一下對曆史發展的看法。休謨清楚地知道,有些概念無法用邏輯方法從經驗材料中推導齣來。康德確定某些概念具有獨立性,他把這些概念看作所有思維都要遵循的前提條件,並且把它們和從經驗中得到的概念區分開。不過,我認為這種區分是不對的,也就是說,隻有按照自然方式來處理這個問題纔是正確的。從邏輯觀點來說,所有的概念都是自由選擇的假設,包括那些最接近經驗的概念。因果性概念就是如此,它是這些探索的起點。
  我的早期教育
  現在,我要迴到開頭所說的訃告上去。在12歲到16歲的這段時間內,我掌握瞭數學中的基本原理,包括微積分原理。這個時期,我接觸瞭一些不錯的書,雖然它們不講究邏輯上的嚴密性,但在錶述主要觀點上簡單明確。總體而言,這段時間的學習成果令人滿意。有幾次,我達到瞭頂峰,它們留給我的印象和初等幾何解析幾何的基本思想、無窮級數、微積分概念等留給我的印象一樣深。在一本很好的通俗讀物中,我瞭解到自然科學領域中的重大成果和主要方法。這套著作是伯恩斯坦的《自然科學通俗讀本》,每一部都有五六捲,主要講的是定性方麵的知識,我認真地閱讀完瞭這套書。因此,當我17歲進入蘇黎世工業大學學習數學和物理學的時候,我已經瞭解瞭一些物理學的基本知識。
  ……

《時間的織錦:探索宇宙的維度與生命的律動》 內容概要: 《時間的織錦》是一部融閤瞭科學哲學、宇宙學、生物學和意識研究的宏大敘事,它並非一本純粹的科普讀物,而是試圖通過一係列引人入勝的思考和探索,揭示宇宙運行的深層邏輯,以及生命在其中所扮演的獨特角色。本書將讀者從熟悉的日常經驗齣發,逐步引導進入一個關於時間、空間、物質、能量乃至意識的全新認知框架。 第一部分:時間的迷宮——從日常感知到宇宙尺度 本書的開篇,作者並未直接拋齣深奧的理論,而是從我們日常生活中對時間的感受入手。“時間”究竟是什麼?我們為何會感知到它的流逝?它真的是一條單嚮的河流,還是一個更為復雜的織錦?作者首先探討瞭人類感知時間的心理學和生理學基礎,分析瞭記憶、預期、情緒等因素如何影響我們對時間長度的主觀體驗。 隨後,視角迅速轉嚮科學的維度。我們將迴顧人類曆史上對時間理解的演變,從古老的周期性測量(日升日落、四季更迭)到牛頓力學中絕對、均勻的時間概念。接著,本書將引齣關於時間“箭頭”的哲學討論:為何宇宙似乎隻有一個時間方嚮?熱力學第二定律(熵增原理)在此扮演瞭怎樣的角色?我們能否區分“過去”與“未來”,以及這種區分是否僅僅是人類觀察者的視角所帶來的幻覺? 作者將深入淺齣地介紹現代物理學中關於時間的革命性觀點,但會避免繁復的數學推導,而是側重於概念的闡釋。例如,我們將探討時間在不同參考係中的相對性,以及空間與時間如何交織成統一的“時空”連續體。這種時空的扭麯和彎麯,並非抽象的數學遊戲,而是構成宇宙萬物存在的基礎。本書會用生動形象的比喻,幫助讀者理解引力如何影響時間的流逝,黑洞邊緣時間的奇異現象,以及宇宙大爆炸伊始,時間是否以我們如今理解的方式存在。 我們將思考時間是否真的“存在”,抑或僅僅是我們意識處理信息的一種方式?量子力學中的一些現象,例如疊加態和糾纏,是否對我們關於因果律和時間順序的直覺提齣瞭挑戰?本書將邀請讀者一同踏上一段跨越宏觀宇宙尺度和微觀量子世界的思維旅行,去感受時間那令人著迷的、多維度的本質。 第二部分:宇宙的畫捲——從星辰大海到生命起源 在對時間有瞭更深刻的理解後,本書將視角轉嚮構成宇宙的物質與能量。我們將從宇宙大尺度的結構齣發,描繪宇宙的演化史詩。從宇宙微波背景輻射中尋找大爆炸的痕跡,到星係的形成、恒星的誕生與死亡,再到各種奇特的天體現象,如脈衝星、中子星和暗物質、暗能量的神秘存在。 作者將探討宇宙的膨脹,以及這一切的最終命運——是無限膨脹、大擠壓,還是某種更為難以想象的結局?本書不會止步於現象的描述,更會追問這些現象背後的物理規律。我們將接觸到物質的構成,從基本粒子到原子、分子,再到構成星辰大海的宏觀物質。能量的轉化和守恒,在宇宙的宏大舞颱上如何上演著生生不息的戲劇。 然而,《時間的織錦》的核心並非僅僅是描述宇宙的物理圖景,而是要探討生命在這一宏偉畫捲中的位置。生命是如何在無生命的宇宙中齣現的?從簡單的化學反應到復雜有機分子的形成,再到第一個細胞的誕生,這其中的關鍵轉摺點是什麼?本書將審視生命所需的特定條件,並引申齣關於宇宙中是否存在其他生命的猜想,即“費米悖論”的深層含義。 我們將探討生命的演化,從簡單的單細胞生物到物種的萬紫韆紅,以及適應與選擇在其中扮演的角色。生命是否隻是物質在特定條件下的一種高級組織形式,還是蘊含瞭某種超越純粹物質定律的“生機”?本書將引導讀者思考,生命體與非生命體在本質上是否存在根本的區彆,或者說,生命的齣現是否是宇宙走嚮復雜性的一種必然趨勢? 第三部分:意識的火花——感知、選擇與存在的意義 在深入理解瞭宇宙的物理法則和生命的起源後,本書將筆鋒轉嚮人類最神秘的領域——意識。意識是什麼?它僅僅是大腦神經活動的副産品,還是宇宙基本屬性的一部分?本書將從神經科學、認知科學和哲學等多個角度,探討意識的本質、運作機製以及它與物質世界的復雜關係。 我們將審視感知如何將外部世界的物理信號轉化為我們內心的體驗,例如色彩、聲音、情感。記憶如何構建我們的過去,並影響我們對未來的預期?學習和思考如何讓我們超越簡單的本能,形成復雜的思想和創造力。 本書將特彆關注“自我”的概念。我們為何會有一個清晰的自我意識?這個“我”在身體和時間的長河中是如何持續存在的?自由意誌是否存在?我們所謂的選擇,是真正源於內心的自由決定,還是早已被一係列因果鏈所注定?這些深刻的哲學問題,將通過作者的引導,變得更加清晰和可觸及。 更進一步,作者將探討意識在宇宙中的意義。如果宇宙隻是物質和能量的碰撞演化,那麼意識的齣現是否為這冰冷而宏大的圖景注入瞭一絲溫暖和意義?意識是否能夠影響物質世界,或者在某種層麵上與宇宙的深層結構産生聯係?本書將引導讀者反思,我們在宇宙中的獨特位置,以及我們作為具有意識的生命,所承擔的責任和所擁有的潛力。 結語:織錦的迴響——理解與連接 《時間的織錦》的結尾,並非給齣明確的答案,而是邀請讀者繼續思考。通過對時間、宇宙和生命的探索,本書旨在幫助讀者建立一種更為廣闊的宇宙觀和生命觀。它強調的是理解的深度,連接的廣度。 我們與宇宙星辰大海有著怎樣的物質聯係?我們與曆史上的生命以及未來的生命又有著怎樣的延續?我們的每一次思考,每一次感受,是否都在以某種微小的方式,編織著這片名為“存在”的宏大織錦? 本書所呈現的,是一種對世界的好奇心和探索欲的激發。它鼓勵讀者在日常生活中,去感受時間流逝的韻律,去欣賞宇宙奇觀的壯麗,去珍視生命存在的獨特性。最終,它希望我們能夠以一種更加謙遜、更加敬畏的心態,去麵對宇宙的浩瀚,去理解生命的奧秘,去認識我們自身那獨特而珍貴的意識火花,並在這個宏大的織錦中,找到屬於自己的位置,感受那份深刻的連接。 《時間的織錦》是一場關於認知邊界的挑戰,一場關於存在意義的追尋,一場邀您共同編織的、關於宇宙與生命的深刻對話。它將帶您走齣思維的舒適區,去擁抱那些最令人著迷、也最觸及心靈的宇宙奧秘。

用戶評價

評分

這本書我斷斷續續看瞭好幾個月,每次拿起它,感覺都像是在攀登一座知識的高峰。一開始,我以為“相對論”這三個字就代錶瞭某種神秘的、難以企及的理論,閱讀的過程也確實充滿瞭挑戰。作者在開篇就構建瞭一個相當宏大的哲學框架,探討瞭時間、空間、運動這些我們習以為常的概念,是如何在更深邃的物理規律下被重新定義的。我特彆喜歡其中關於“慣性係”和“非慣性係”的討論,作者用瞭很多生動的類比,比如在勻速直綫運動的火車上扔一個球,它會垂直落下;但在加速的火車上,球就會嚮後飛。這種從日常經驗齣發,逐漸引嚮抽象物理概念的方式,讓我覺得那些晦澀的公式似乎也不再那麼遙不可及。 更讓我著迷的是,書中並沒有止步於對狹義相對論的介紹,而是大膽地邁入瞭廣義相對論的領域。讀到關於“時空彎麯”的章節時,我真的感覺大腦被顛覆瞭。作者試圖解釋為什麼質量會影響時空的形狀,以及這種彎麯又是如何影響物體運動的。其中,關於引力透鏡效應的描述,讓我對宇宙有瞭全新的認識,原來遙遠星係的光綫會被中間的星係彎麯,形成我們看到的奇特景象。這不僅僅是理論的闡述,作者還在字裏行間流露齣對宇宙奧秘的深深敬畏,讓我深思人類在浩瀚宇宙中的位置。 這本書的結構非常精巧,每一章都像是一個精心設計的謎題,層層遞進,引導讀者一步步解開相對論的奧秘。作者在解釋一些復雜的物理概念時,非常注重邏輯的嚴謹性,但又不失可讀性。我尤其欣賞書中對一些曆史典故的穿插,比如愛因斯坦是如何在思考中逐漸形成相對論的,以及在當時引起的多大爭議。這些曆史細節讓理論本身變得更加鮮活,也讓我看到瞭科學思想發展的艱辛與輝煌。 讀這本書的過程,我感覺自己仿佛置身於一個思想實驗室,作者是一位耐心的引導者,不斷拋齣問題,又提供獨特的視角來解答。在探討洛倫茲變換時,作者花瞭很大的篇幅來解釋為什麼長度會收縮,時間會膨脹,這些在我們日常生活中難以察覺的效應,在高速運動的物體身上卻錶現得如此明顯。這讓我開始質疑自己對現實世界的直觀認知,意識到我們所感知的“現實”可能隻是一個相對的幻象。 這本書給我帶來的最大震撼,可能在於它對“同時性”的顛覆。在經典物理學中,我們認為“同時”是一個絕對的概念,但相對論告訴我們,兩個事件是否同時發生,取決於觀察者的運動狀態。我反復閱讀瞭關於“鍾麵佯謬”的章節,試圖理解為什麼在不同參照係下,時間流逝的速度會不一樣。這真的像是一場思維的冒險,我必須放下固有的經驗,去接受一個更加廣闊、更加奇特的宇宙圖景。 我特彆喜歡書中關於能量與質量關係的討論,E=mc² 這個公式背後蘊含的巨大能量,真的讓人感到不可思議。作者用一種非常清晰的方式解釋瞭為什麼微小的質量可以轉化為巨大的能量,這在核物理等領域有著深遠的意義。閱讀過程中,我常常停下來思考,這樣一個看似簡單的公式,是如何徹底改變瞭我們對物質和能量的理解,又是如何影響瞭人類文明的進程。 在閱讀的後期,作者開始觸及一些更具哲學性的思考,比如相對論對我們認識宇宙的本質、對因果律的理解等方麵的影響。我認真琢磨瞭書中關於“黑洞”和“蟲洞”的一些推測性討論,雖然這些還停留在理論層麵,但它們所描繪的宇宙景象,著實令人著迷。我感覺自己像是窺探到瞭宇宙深處的一些秘密,即使無法完全理解,也已經被深深吸引。 這本書給我最大的感受是,科學不僅僅是枯燥的公式和定律,更是一種探索未知、挑戰自我的精神。作者在書中傳遞的,不僅僅是物理知識,更是一種嚴謹的思維方式和對真理的不懈追求。我看到瞭一個科學傢如何通過不斷的思考和實驗,一步步揭示宇宙的奧秘,這讓我深受鼓舞。 這本書的語言風格非常獨特,時而嚴謹如學術論文,時而又充滿詩意和哲思。作者善於運用比喻和類比,將抽象的物理概念形象化,讓讀者更容易理解。我尤其喜歡其中對一些科學史故事的描繪,這些故事讓我想象到那些偉大的科學傢們是如何在實驗室中奮力探索,如何與當時的學術界進行辯論,這讓整個閱讀過程充滿瞭人文色彩。 總而言之,這本書是一次極其 rewarding 的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。即使有些地方我理解得不夠透徹,但這本書已經在我心中播下瞭探索宇宙的種子。

評分

這本書的閱讀過程,與其說是在獲取知識,不如說是在參與一場關於宇宙本質的深度對話。作者從最基本的“運動”概念入手,層層深入,逐步揭示瞭時間和空間的相對性,以及它們是如何被觀察者的運動狀態所影響的。 我印象最深刻的是書中關於“時間膨脹”的論述。作者用“光鍾”這個巧妙的設想,讓我能夠相對容易地理解為什麼高速運動的物體,其時間流逝會變慢。這完全顛覆瞭我對時間“均勻流逝”的認知,讓我開始思考,時間是否真的存在一個絕對的尺度。 書中關於“長度收縮”的解釋,同樣讓我感到不可思議。作者指齣,在高速運動的情況下,物體在運動方嚮上的長度會變短。我曾對著書中的公式和圖示反復琢磨,試圖理解為什麼空間會以這種奇特的方式響應物體的速度。 讓我感到最震撼的是,作者大膽地將我們帶入瞭廣義相對論的領域。關於“時空彎麯”的描述,我讀瞭很久纔逐漸理解。作者試圖用一種形象的方式,描繪質量是如何影響時空結構的,就像一顆重物放在一張被拉伸的薄膜上,會使薄膜凹陷一樣。這種將抽象的物理概念具象化的能力,讓我贊嘆不已。 這本書的結構安排非常巧妙。作者並沒有采用綫性的敘事方式,而是將一些科學史上的關鍵時刻、哲學上的思考以及數學上的推導巧妙地融閤在一起。這種多維度的呈現方式,讓我在學習知識的同時,也能夠感受到科學發展的脈絡。 我尤其喜歡書中關於“引力透鏡效應”的闡述,這讓我看到瞭相對論在天文觀測中的實際應用。我仿佛能夠“看到”遙遠星係的光綫,被中間的巨大天體彎麯,形成奇特的圖像。這讓我真切地感受到,理論並非空中樓閣,而是能夠被觀測和驗證的。 這本書的語言風格非常沉穩且富有洞察力。作者在描述復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。我常常會因為書中某些精闢的論述而陷入沉思。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的遠徵。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 總而言之,這本書是一次令人難忘的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待宇宙和現實世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。

評分

這本書帶給我的,是一場關於“存在”本身的深刻反思。我一直認為時間是恒定不變的,空間是穩定存在的,但作者卻在字裏行間,將這些我們習以為常的基石一點點地瓦解。 我特彆喜歡作者在開篇對“慣性係”和“非慣性係”的區分。這不僅僅是一個物理學上的概念,更是理解整個相對論體係的關鍵。作者用瞭很多非常形象的例子,比如在勻速行駛的汽車裏和在加速行駛的汽車裏拋接球的感受差異,讓我能夠直觀地理解,為什麼在不同的運動狀態下,我們對物理現象的觀察會産生差異。 書中對於“光速不變原理”的深入探討,讓我對宇宙的運行方式産生瞭全新的認識。作者解釋瞭為什麼光速是宇宙中的一個絕對常數,以及它如何深刻地影響著時間和空間的結構。我曾經對著書中的公式和圖示反復琢磨,試圖理解為什麼當物體以接近光速運動時,它的時間會變慢,長度會縮短。這種挑戰直覺的結論,恰恰是科學最迷人的地方。 讓我感到最震撼的是,作者大膽地將我們帶入瞭廣義相對論的領域。關於“時空彎麯”的描述,我讀瞭很久纔逐漸理解。作者試圖用一種形象的方式,描繪質量是如何影響時空結構的,就像一顆重物放在一張被拉伸的薄膜上,會使薄膜凹陷一樣。這種將抽象的物理概念具象化的能力,讓我贊嘆不已。 這本書的結構安排非常巧妙。作者並沒有采用綫性的敘事方式,而是將一些科學史上的關鍵時刻、哲學上的思考以及數學上的推導巧妙地融閤在一起。這種多維度的呈現方式,讓我在學習知識的同時,也能夠感受到科學發展的脈絡。 我尤其喜歡書中關於“引力透鏡效應”的闡述,這讓我看到瞭相對論在天文觀測中的實際應用。我仿佛能夠“看到”遙遠星係的光綫,被中間的巨大天體彎麯,形成奇特的圖像。這讓我真切地感受到,理論並非空中樓閣,而是能夠被觀測和驗證的。 這本書的語言風格非常沉穩且富有洞察力。作者在描述復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。我常常會因為書中某些精闢的論述而陷入沉思。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的遠徵。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 總而言之,這本書是一次令人難忘的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待宇宙和現實世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。

評分

這本書的深度和廣度著實讓我感到驚嘆。從開篇對時間和空間基本性質的解構,到後續對引力場、時空幾何的細緻闡釋,每一步都像是在構建一幅宏大的宇宙圖景。我印象最深刻的是書中關於“時空度規”的論述,作者試圖用一種更加直觀的方式來解釋物質是如何影響時空結構的。閱讀的時候,我仿佛能“看到”一個物體周圍的時空是如何發生彎麯的,就像一顆重物放在一張被拉伸的薄膜上一樣。 更讓我著迷的是,作者並沒有將相對論停留在純粹的理論層麵,而是積極地將它與天文觀測和實驗證據聯係起來。例如,書中對水星近日點進動的解釋,以及對引力紅移現象的討論,都讓我切實感受到理論的強大生命力。這些篇章讓我明白,那些看似遙不可及的理論,其實是經過無數次觀測和驗證的,它們是我們理解宇宙的基石。 本書的結構設計也非常齣色。作者並沒有采用綫性的敘事方式,而是巧妙地將一些曆史事件、哲學思考以及數學推導穿插其中。這種多維度的敘事方式,讓我感覺自己不僅僅是在閱讀一本物理學著作,更像是在參與一場關於宇宙的深度對話。我特彆欣賞作者在解釋復雜數學公式時,所提供的清晰的物理意義。 我常常會因為書中某些觀點而陷入沉思。例如,關於“平行宇宙”的猜想,雖然與核心的相對論理論關係不大,但作者在其中穿插的思考,卻讓我對宇宙的無限可能性有瞭更深的遐想。這種將科學前沿與哲學思考相結閤的做法,極大地激發瞭我的求知欲。 閱讀過程中,我曾多次被書中的某些段落深深吸引,反復咀嚼。特彆是關於“時間旅行”的可能性探討,雖然作者也指齣瞭其中的理論障礙和悖論,但這種對未知的好奇心和探索精神,正是科學最迷人的地方。我感覺這本書不僅僅是教我知識,更重要的是,它在培養我獨立思考和質疑的精神。 這本書的語言風格非常沉穩且富有洞察力。作者在描述復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。例如,在解釋“測地綫”的概念時,作者用“時空中自由落體的路徑”來比喻,我立刻就理解瞭其中的精髓。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的遠徵。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 我喜歡這本書的另一個原因,在於它所激發的強烈的好奇心。在閱讀的過程中,我常常會因為書中提及的一些概念,而聯想到其他相關的科學領域,例如量子力學、宇宙學等。這本書就像一個引子,讓我對更廣闊的科學世界充滿瞭嚮往。 總而言之,這是一本真正能夠啓發思考的書。它讓我看到瞭物理學的魅力,也讓我對我們所生存的宇宙有瞭更深刻的理解。即使我無法完全掌握書中的每一個細節,但它所帶來的思維的轉變,將長久地影響我。

評分

這本書的閱讀過程,對我而言,是一場思維的“洗禮”和“重塑”。我一直以為時間是公平的、統一的,但這本書徹底顛覆瞭我這一根深蒂固的觀念。作者從最基礎的時間和空間概念開始,逐步引導我進入一個更加廣闊、更加奇異的宇宙圖景。 我印象最深刻的是書中關於“同時性的相對性”的論述。作者用一係列精妙的思維實驗,比如“雙生子佯謬”,讓我深刻理解瞭為什麼在不同的參照係下,即使是同一個事件,其發生的時間順序也會有所不同。這讓我開始質疑自己對“客觀事實”的認知。 書中對於“光速不變原理”的闡述,更是讓我對宇宙的運行方式産生瞭全新的認識。作者解釋瞭為什麼光速是宇宙中的一個絕對常數,以及它如何深刻地影響著時間和空間的結構。我曾經對著書中的公式和圖示反復琢磨,試圖理解為什麼當物體以接近光速運動時,它的時間會變慢,長度會縮短。這種挑戰直覺的結論,恰恰是科學最迷人的地方。 讓我感到最震撼的是,作者大膽地將我們帶入瞭廣義相對論的領域。關於“時空彎麯”的描述,我讀瞭很久纔逐漸理解。作者試圖用一種形象的方式,描繪質量是如何影響時空結構的,就像一顆重物放在一張被拉伸的薄膜上,會使薄膜凹陷一樣。這種將抽象的物理概念具象化的能力,讓我贊嘆不已。 這本書的結構安排非常巧妙。作者並沒有采用綫性的敘事方式,而是將一些科學史上的關鍵時刻、哲學上的思考以及數學上的推導巧妙地融閤在一起。這種多維度的呈現方式,讓我在學習知識的同時,也能夠感受到科學發展的脈絡。 我尤其喜歡書中關於“引力場”的討論。作者解釋瞭引力是如何通過時空的彎麯來傳遞的,這顛覆瞭我對傳統引力觀念的理解。我仿佛能夠“看到”宇宙中那些巨大的天體,如何將周圍的時空壓彎,從而引導著其他物體沿著特定的軌跡運動。 這本書的語言風格非常沉穩且富有洞察力。作者在描述復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。我常常會因為書中某些精闢的論述而陷入沉思。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的遠徵。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 總而言之,這本書是一次令人難忘的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待宇宙和現實世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。

評分

這本書給我帶來的震撼,不僅僅是知識層麵的,更是哲學層麵的。它讓我重新審視瞭我們對現實世界的基本認知。在閱讀之前,我一直認為時間是綫性流逝的,空間是固定不變的。但這本書徹底顛覆瞭我的這些觀念。 我特彆欣賞作者在開篇就對“觀察者”和“參照係”的強調。這不僅僅是物理學中的一個基本概念,更是理解相對論的關鍵。作者用瞭很多生動的例子,比如在不同速度的火車上觀察同一個事件,會得齣不同的結論。這讓我深刻體會到,我們所感知的“事實”,往往是相對的,是依附於觀察者的。 書中關於“光速不變原理”的論述,我反復閱讀瞭好幾遍。這個看似簡單的原理,卻是整個相對論的基石。作者解釋瞭為什麼光速是宇宙中的一個極限,以及它對時間、空間産生的奇特影響。這讓我感覺,自己正在窺探宇宙最深處的規律。 我最喜歡的部分,是關於“時空扭麯”的講解。作者試圖用非常形象的方式,描繪質量是如何影響時空結構的。讀到關於“引力透鏡”的章節時,我腦海中浮現齣宇宙中那些被彎麯的光綫,仿佛看到瞭宇宙用它自己的方式在“作畫”。 這本書的敘事節奏非常吸引人。作者並沒有一開始就拋齣復雜的公式,而是從一些日常的現象入手,逐步引導讀者進入相對論的世界。這種循序漸進的方式,讓我感覺自己沒有被嚇倒,而是能夠一步步地跟上作者的思路。 更讓我感到驚喜的是,作者在解釋一些抽象概念時,會穿插一些曆史故事和科學傢的軼事。這些故事讓冰冷的科學理論變得有血有肉,也讓我看到瞭科學傢們在探索真理道路上的艱辛和智慧。 書中對於“質能方程”E=mc²的闡釋,更是讓我驚嘆於物理學的美妙。一個看似簡單的公式,卻蘊含著如此巨大的能量和深刻的意義。這讓我開始思考,科學的偉大之處,往往在於能夠用最簡潔的方式,揭示最深刻的真理。 這本書並沒有讓我感到枯燥乏味,相反,它激發瞭我強烈的求知欲。我常常會在閱讀之後,會去查閱更多的相關資料,對書中提及的概念進行更深入的瞭解。 我喜歡這本書的另一個原因,是它所帶來的思維的拓展。它讓我學會瞭用一種更加開放和批判的眼光去審視世界。我開始意識到,我們習以為常的許多“常識”,在更廣闊的尺度上,可能並不成立。 總而言之,這本書是一次令人難忘的閱讀體驗。它不僅為我打開瞭一扇通往物理學殿堂的大門,更重要的是,它改變瞭我看待宇宙和現實世界的方式。我強烈推薦給所有對宇宙奧秘感興趣的讀者。

評分

這本書給予我的,是一場關於“實在”本身的深刻質疑。我一直認為,我們所感知的世界是唯一、絕對的,但作者卻通過層層遞進的論述,揭示齣“相對”的維度對我們認知的影響。 我特彆欣賞作者在解釋“參考係”的重要性時所用的類比。比如,在火車上的人感覺自己靜止,而地麵上的人則覺得火車在運動。這看似簡單的例子,卻精確地指齣瞭“參照係”的相對性,也為後續理解“同時的相對性”打下瞭基礎。我常常會因為這些精妙的類比而會心一笑,因為它們將那些抽象的物理概念變得異常生動。 書中對於“光速不變原理”的深入探討,讓我對宇宙的運行方式産生瞭全新的認識。作者解釋瞭為什麼光速是宇宙中的一個絕對常數,以及它如何深刻地影響著時間和空間的結構。我曾經對著書中的公式和圖示反復琢磨,試圖理解為什麼當物體以接近光速運動時,它的時間會變慢,長度會縮短。這種挑戰直覺的結論,恰恰是科學最迷人的地方。 讓我感到最震撼的是,作者大膽地將我們帶入瞭廣義相對論的領域。關於“時空彎麯”的描述,我讀瞭很久纔逐漸理解。作者試圖用一種形象的方式,描繪質量是如何影響時空結構的,就像一顆重物放在一張被拉伸的薄膜上,會使薄膜凹陷一樣。這種將抽象的物理概念具象化的能力,讓我贊嘆不已。 這本書的結構安排非常巧妙。作者並沒有采用綫性的敘事方式,而是將一些科學史上的關鍵時刻、哲學上的思考以及數學上的推導巧妙地融閤在一起。這種多維度的呈現方式,讓我在學習知識的同時,也能夠感受到科學發展的脈絡。 我尤其喜歡書中關於“慣性係”和“非慣性係”的討論。作者用瞭一些非常貼近生活的例子,比如在勻速行駛的汽車裏和在加速行駛的汽車裏拋接球的感受差異。這讓我能夠更加直觀地理解,為什麼需要引入“等效原理”來統一引力與加速度。 這本書的語言風格非常沉穩且富有洞察力。作者在描述復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。我常常會因為書中某些精闢的論述而陷入沉思。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的遠徵。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 總而言之,這本書是一次令人難忘的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待宇宙和現實世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。

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這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在經曆一次思想上的“大爆炸”。從翻開第一頁開始,我就被作者構建的宏大世界觀所吸引。他並沒有直接開始講述愛因斯坦的理論,而是先從我們日常生活中習以為常的時間和空間概念入手,然後層層剝繭,揭示齣這些看似穩固的概念背後隱藏的深刻奧秘。 我特彆欣賞作者在解釋“相對性原理”時所用的類比。比如,在火車上的人感覺自己靜止,而地麵上的人則覺得火車在運動。這看似簡單的例子,卻準確地指齣瞭“參照係”的重要性,也為後續理解“同時的相對性”打下瞭基礎。我常常會因為這些精妙的類比而會心一笑,因為它們將那些抽象的物理概念變得異常生動。 書中對於“光速不變原理”的深入探討,讓我對宇宙的運行方式有瞭顛覆性的認識。作者解釋瞭為什麼光速是宇宙的“最高速度”,以及它如何導緻瞭時間膨脹和長度收縮。我曾經對著書中的公式和圖示反復琢磨,試圖理解為什麼在高速運動的情況下,時間會變得“慢”下來,長度會變得“短”下去。這種違背直覺的結論,恰恰是科學最迷人的地方。 讓我感到特彆震撼的是,書中對於“時空彎麯”的描述。作者試圖用一種極其富有想象力的方式,來描繪質量是如何影響時空結構的。讀到關於“引力場”的章節時,我仿佛能“看到”宇宙中那些巨大的天體,如何將周圍的時空壓彎,從而引導著其他物體沿著特定的軌跡運動。 這本書的敘事方式非常流暢且富有感染力。作者在闡述枯燥的物理原理時,總能穿插一些引人入勝的曆史故事和科學傢的軼事。這讓我在學習知識的同時,也能夠感受到科學發展道路上的艱辛與輝煌。 我曾經因為書中的某個觀點而徹夜難眠,反復思考。例如,關於“時間旅行”的可能性,雖然書中也指齣瞭一些理論上的睏難,但這種對未知的好奇和探索,正是科學的魅力所在。 這本書的語言風格非常沉穩且富有哲思。作者在描繪復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。我尤其喜歡書中對宇宙深邃之美的描繪,它讓我感覺自己不僅僅是在閱讀一本物理學著作,更像是在進行一次心靈的洗禮。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的探險。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 總而言之,這本書是一次極其 rewarding 的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。

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這本書給我的感覺,就像是在一層層剝開現實世界的“外殼”,去窺探其內部隱藏的更深層邏輯。我之前對時間和空間的理解,一直停留在日常生活的直觀感受上,但這本書徹底顛覆瞭我的認知。 我特彆喜歡作者在解釋“同時性”概念時所做的努力。他通過一係列精妙的思維實驗,比如“火車上的閃電”,讓我深刻理解瞭為什麼在不同的參照係下,即使是同一個事件,其發生的時間順序也會有所不同。這讓我開始質疑自己對“客觀事實”的認知,意識到“同步”本身就是一個相對的概念。 書中關於“光速不變原理”的論述,我反復閱讀瞭好幾遍。這個看似簡單的原理,卻是整個相對論的基石。作者解釋瞭為什麼光速是宇宙中的一個極限,以及它對時間、空間産生的奇特影響。這讓我感覺,自己正在窺探宇宙最深處的規律。 讓我感到最震撼的是,作者大膽地將我們帶入瞭廣義相對論的領域。關於“時空彎麯”的描述,我讀瞭很久纔逐漸理解。作者試圖用一種形象的方式,描繪質量是如何影響時空結構的,就像一顆重物放在一張被拉伸的薄膜上,會使薄膜凹陷一樣。這種將抽象的物理概念具象化的能力,讓我贊嘆不已。 這本書的結構安排非常巧妙。作者並沒有采用綫性的敘事方式,而是將一些科學史上的關鍵時刻、哲學上的思考以及數學上的推導巧妙地融閤在一起。這種多維度的呈現方式,讓我在學習知識的同時,也能夠感受到科學發展的脈絡。 我尤其喜歡書中關於“引力透鏡效應”的闡述,這讓我看到瞭相對論在天文觀測中的實際應用。我仿佛能夠“看到”遙遠星係的光綫,被中間的巨大天體彎麯,形成奇特的圖像。這讓我真切地感受到,理論並非空中樓閣,而是能夠被觀測和驗證的。 這本書的語言風格非常沉穩且富有洞察力。作者在描述復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。我常常會因為書中某些精闢的論述而陷入沉思。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的遠徵。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 總而言之,這本書是一次令人難忘的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待宇宙和現實世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。

評分

這本書的閱讀過程,對我來說,就像是在一場宏大的宇宙交響樂中尋找規律。作者從最基本的時間和空間概念齣發,一點一點地構建起相對論的宏偉框架。我尤其欣賞他對“同步”概念的解構,這讓我第一次意識到,我們所認為的“同時發生”,其實是相對的,是會隨著觀察者的運動狀態而改變的。 在探討狹義相對論時,作者用瞭很多生動的類比,比如“光鍾”的設想,讓我能夠相對容易地理解“時間膨脹”和“長度收縮”這兩個違背直覺的現象。我曾對著書中的圖示反復揣摩,試圖理解為什麼當物體以接近光速運動時,它的時間會變慢,長度會縮短。這種挑戰常識的過程,恰恰是科學的魅力所在。 讓我感到最震撼的是,作者大膽地將我們帶入瞭廣義相對論的領域。關於“時空彎麯”的描述,我讀瞭很久纔逐漸理解。作者試圖用一種形象的方式,描繪質量是如何影響時空結構的,就像一顆重物放在一張被拉伸的薄膜上,會使薄膜凹陷一樣。這種將抽象的物理概念具象化的能力,讓我贊嘆不已。 書中對於“引力透鏡效應”的闡述,更是讓我看到瞭相對論在天文觀測中的實際應用。我仿佛能夠“看到”遙遠星係的光綫,被中間的巨大天體彎麯,形成奇特的圖像。這讓我真切地感受到,理論並非空中樓閣,而是能夠被觀測和驗證的。 這本書的結構安排非常巧妙。作者並沒有采用綫性的敘事方式,而是將一些科學史上的關鍵時刻、哲學上的思考以及數學上的推導巧妙地融閤在一起。這種多維度的呈現方式,讓我在學習知識的同時,也能夠感受到科學發展的脈絡。 我尤其喜歡書中關於“慣性係”和“非慣性係”的討論。作者用瞭一些非常貼近生活的例子,比如在勻速行駛的汽車裏和在加速行駛的汽車裏拋接球的感受差異。這讓我能夠更加直觀地理解,為什麼需要引入“等效原理”來統一引力與加速度。 這本書的語言風格非常沉穩且富有洞察力。作者在描述復雜的物理概念時,能夠恰到好處地運用一些精煉的詞語,讓那些晦澀的術語變得生動起來。我常常會因為書中某些精闢的論述而陷入沉思。 讓我感到欣慰的是,書中並沒有迴避相對論中的一些難點和爭議。作者對於一些理論上的局限性和尚待解決的問題,也進行瞭坦誠的討論,這讓我感覺自己不是在被單方麵灌輸知識,而是在與一位嚴謹的學者一起探索。 這本書的閱讀體驗,與其說是在學習,不如說是在進行一次智力上的遠徵。每一次翻開它,都像是在開啓一段新的旅程,充滿瞭未知和驚喜。我感覺自己在大腦深處建立起瞭一座新的認知結構。 總而言之,這本書是一次令人難忘的閱讀體驗。它不僅拓展瞭我的知識邊界,更重要的是,它改變瞭我看待宇宙和現實世界的方式。我開始用更加批判和開放的眼光去審視周圍的一切,也對科學本身産生瞭更濃厚的興趣。

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