發表於2025-04-03
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《相對論》是一部徹底顛覆經典物理學觀念的創世之書。它否定瞭牛頓的絕對時空觀,認為空間不是平直的歐幾裏得空間,而是在引力場中彎麯的黎曼空間;時間也不是獨立於空間的單獨一維,它無時無刻不在空間之中,與空間構成一個統一的四維時空整體。
《相對論》是一部並非憑藉雙眼,而是用智慧發現並創建瞭宇宙新秩序的書。它揭示瞭宇宙所具有的超乎尋常的秘密;同時性的相對性;運動中的鍾慢、尺縮效應;水星的近日點異動;光譜紅移;引力場中時鍾變慢等。
《相對論》是一部為航天科學、天文學等高新學科奠定瞭理論基礎的書。它的質能公式E=mc2所顯示的原子裂變的巨大能量,在成為新興能源的同時,也變成瞭懸在人類頭頂的達摩剋利斯之劍。黑洞和暗能量的發現讓我們開始接近宇宙的起源和終結。
總之,這是一部現代及未來科學偉大的奠基之作。
阿爾伯特·愛因斯坦(1879—1955年),20世紀偉大的科學傢,因創立相對論而聞名於世。
現代物理學的開創者和奠基者,相對論的提齣者。
總序
編譯者語
相對論簡史(代序)
導讀
第一章 狹義相對論
1.1 幾何命題的物理意義
1.2 坐標係
1.3 經典力學中的空間和時間
1.4 伽利略坐標
1.5 相對性原理(狹義)
1.6 經典力學中的速度相加定理
1.7 光的傳播定律與相對性原理的錶麵抵觸
1.8 物理學的時間觀
1.9 相對性的同時性
1.10 距離概念的相對性
1.11 洛倫茲變換
1.12 量杆和鍾在運動時的行為
1.13 速度相加法則 斐索實驗
1.14 對相對論啓發作用的評估
1.15 一般相對論的普通結果
1.16 經驗和狹義相對論
1.17 閔可夫斯基四維空間
第二章 廣義相對論
2.1 狹義和廣義相對性原理
2.2 重力場
2.3 慣性質量和引力質量相等是廣義相對性公設的論據
2.4 經典力學和狹義相對論的基礎有哪些不能令人滿意的方麵
2.5 對廣義相對性原理的幾個推論
2.6 在鏇轉的參考物體上鍾和量杆的行為
2.7 歐幾裏得和非歐幾裏得連續區域
2.8 高斯坐標
2.9 狹義相對論的空間—時間連續區可當做歐幾裏得連續區
2.10 廣義相對論的空間—時間連續區不是歐幾裏得連續區
2.11 廣義相對性原理的精確錶述
2.12 以廣義相對性原理為僚礎解決地心引力問題
第三章 對整個宇宙的思考
3.1 在宇宙論中牛頓理論的睏難
3.2 “有限”而“極大”的宇宙的可能
3.3 以廣義相對論為依據的空間結構
3.4 對“以廣義相對論為依據的空間結構”的補充
附 錄
廣義相對論的實驗證實
相對論與空間問題
科學與宗教
什麼是相對論
理論物理學的基礎
科學與文明
愛因斯坦生平大事年錶
物理學大事年錶
牛頓的絕對空間
現在,從第二個觀點即內在的觀點齣發,來對作為物理學的形而上學基礎提齣一些批判。在拋棄瞭力學基礎以後,對今天的科學境況來說,這種批判僅有方法論上的意義。但是,在將來的理論選擇中,當基本概念和公理距離直接可觀察的東西愈來愈遠,這種批判所錶明的一種論點就會發揮越來越重要的作用。首先,我要提到的是馬赫的論點,其實,在此之前,這早已被牛頓清楚地認識到瞭(水桶實驗)。從純粹幾何的角度來看,一切“剛性”坐標係在邏輯上都是等價的。力學方程(比如,慣性定律)隻是在某一類特殊的坐標係,即“慣性係”中纔是有效的。在這類聯係中,至於坐標係究竟是不是有形客體並不重要。因此,為瞭說明這種特殊選擇的必要性,人們就必須在理論所涉及的對象(物體、距離)之外去尋找某些東西。因此,牛頓把“絕對空間”作為最初限定詞引進來,讓它成為一切力學過程的一個無所不在的能動的參與者。所謂“絕對”,他顯然是指不受物體及其運動的影響。使這種事態特彆顯得不堪的是這樣的事實:應當存在無限個慣性係,它們相互之間是一種均衡的、無鏇渦的勻速平移運動的關係,而又區彆於一切彆的剛性坐標係。
……
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評分我這纔迴憶到前幾天的一件事。因為要開同級會,乾事便在黑闆上寫廣告,末一句是 “請全數到會勿漏為要”,而且在“漏”字旁邊加瞭一個圈。我當時雖然覺到圈得可笑,但 是毫不介意,這迴纔悟齣那字也在譏刺我瞭,猶言我得瞭教員漏泄齣來的題目。 我便將這事告知瞭藤野先生;有幾個和我熟識的同學也很不平,一同去詰責乾事托辭檢 查的無禮,並且要求他們將檢查的結果,發錶齣來。終於這流言消滅瞭,乾事卻又竭力運動, 要收迴那一封匿名信去。結末是我便將這托爾斯泰式的信退還瞭他們。 中國是弱國,所以中國人當然是低能兒,分數在六十分以上,便不是自己的能力瞭:也 無怪他們疑惑。但我接著便有參觀槍斃中國人的命運瞭。第二年添教黴菌學,細菌的形狀是 全用電影來顯示的,一段落已完而還沒有到下課的時候,便影幾片時事的片子,自然都是日 本戰勝俄國的情形。但偏有中國人夾在裏邊:給俄國人做偵探,被日本軍捕獲,要槍斃瞭, 圍著看的也是一群中國人;在講堂裏的還有一個我。 “萬歲!”他們都拍掌歡呼起來。 這種歡呼,是每看一片都有的,但在我,這一聲卻特彆聽得刺耳。此後迴到中國來,我 看見那些閑看
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