时间的形状：相对论史话 汪洁 9787569914061 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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汪洁 著

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• 现代物理学

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出版社： 北京时代华文书局

ISBN：9787569914061

商品编码：29575010610

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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万物皆流，无物成恒 宇宙，浩瀚无垠，星辰点点，时空交织，孕育着无数奥秘。人类仰望星空，追寻着宇宙的规律，探索着存在的本质。自古以来，人们便对时间和空间充满了好奇与疑问。它们是永恒不变的背景，还是会随着观察者的运动而改变？光速，这个宇宙的速度极限，又隐藏着怎样的秘密？ 时间的幽灵与空间的迷宫 在人类文明的长河中，无数智者曾试图解开时间的谜团。亚里士多德认为时间是运动的量度，而牛顿则将时间和空间视为绝对独立的背景，无论观察者是谁，时间都以恒定的速度流逝，空间也拥有不变的尺度。这种“绝对时空观”深刻地影响了人类对世界的认知，并为牛顿力学的建立奠定了基础。然而，随着科学的不断发展，一些新的发现开始挑战着这根深蒂固的观念。 爱因斯坦的革命：时空的舞蹈 20世纪初，一个名叫阿尔伯特·爱因斯坦的年轻物理学家，以其非凡的洞察力，向传统的时空观发起了挑战。他提出的狭义相对论，颠覆了人们对时间和空间的直观理解。狭义相对论的核心论断之一是：光速在所有惯性参考系中都是恒定的，并且与光源的运动无关。这一看似简单的假设，却引发了一系列令人震惊的推论。 首先，时间膨胀。爱因斯坦发现，一个快速运动的观察者所经历的时间会比一个静止的观察者慢。想象一下，如果你乘坐一艘接近光速的飞船进行一次太空旅行，当你回到地球时，你会发现地球上的亲友比你老得更多。你的时间流逝得比他们慢。这并非科幻小说中的情节，而是狭义相对论的必然推论，并且已经通过实验得到了证实。 其次，长度收缩。与时间膨胀相对应的是，一个快速运动的物体在运动方向上的长度会缩短。在观察者看来，一艘高速飞行的飞船会比它静止时显得更短。 第三，质能方程 E=mc²。狭义相对论还提出了著名的质能方程，揭示了质量和能量之间的深刻联系。质量可以转化为能量，能量也可以转化为质量，它们是同一事物的不同表现形式。这个方程不仅解释了核能的巨大威力，也为我们理解宇宙中的各种现象提供了钥匙。 时空的弯曲：引力的新解释 狭义相对论处理的是匀速直线运动的参考系，而现实世界中充满了加速运动和引力。爱因斯坦并没有止步于此，他花了十年时间，将相对论的思想扩展到了引力领域，最终在1915年提出了广义相对论。 广义相对论的核心思想是：引力并非一种“力”，而是时空弯曲的表现。 质量越大的物体，其周围的时空弯曲程度就越大。行星绕太阳运动，并非因为太阳对它们施加了一种神秘的“力”，而是因为太阳巨大的质量弯曲了周围的时空，行星只是沿着时空中的“测地线”（最短路径）运动。 想象一下，在一张平坦的橡皮膜上放置一个保龄球，橡皮膜会向下凹陷。如果此时在橡皮膜上滚动一颗弹珠，弹珠会沿着凹陷的边缘滚动，看起来就像是被保龄球“吸引”了一样。这就是时空弯曲对物体运动的影响。 广义相对论的惊人预言 广义相对论的提出，不仅统一了引力与时空，还做出了一系列惊人的预言，这些预言在后来的观测中得到了逐一证实，从而将爱因斯坦推上了科学史的巅峰。 光线在引力场中的弯曲：根据广义相对论，光线经过大质量物体附近时，其路径会发生弯曲。1919年，亚瑟·爱丁顿爵士利用日食观测，证实了这一点，他发现太阳附近恒星的光线确实发生了偏折，与广义相对论的预言完全一致。这一观测结果的公布，立刻轰动了世界，爱因斯坦也因此名声大噪。 引力红移：广义相对论预言，光在从强引力场传播到弱引力场时，其频率会降低，波长会拉长，发生“红移”。这种现象也被后来的实验所证实。 水星近日点的进动：牛顿力学在解释水星近日点的异常进动方面存在一些小的偏差。广义相对论完美地解释了这一偏差，再次证明了其理论的精确性。 引力波：广义相对论预言，当大质量物体发生剧烈运动时，会在时空中产生涟漪，即引力波。引力波以光速传播，携带着宇宙的信息。2015年，科学家们首次直接探测到了引力波，开启了引力波天文学的新时代，进一步验证了广义相对论的正确性。 黑洞：广义相对论还预言了黑洞的存在。当一个天体的质量集中在一个足够小的区域内时，其引力将强大到连光都无法逃逸，形成黑洞。黑洞是宇宙中最神秘、最极端的天体之一，它的存在不断挑战着我们对物理学极限的认知。 相对论的影响：重塑宇宙观 相对论的出现，彻底改变了人类对宇宙的认知。它不再是一个静态的、绝对的舞台，而是一个动态的、相互关联的整体。时间和空间不再是独立的背景，而是与物质和能量相互作用的有机体。 相对论不仅深刻影响了物理学，也对哲学、文学、艺术等领域产生了深远的影响。它激发了人们对时间、空间、现实本质的思考，催生了许多新的哲学思想和艺术创作。 时间之河的涟漪 “时间的形状：相对论史话”这部著作，如同一次穿越时空的旅行，带我们深入了解了爱因斯坦和他那划时代的理论。它并非仅仅是枯燥的科学公式堆砌，而是用生动形象的语言，讲述了相对论诞生背后的故事，那些充满智慧火花、灵感迸发，以及科学家们不懈探索的艰辛历程。 这本书将带领我们回顾那些质疑、争论、实验和证实的伟大时刻，感受人类智慧在理解宇宙奥秘过程中的每一次飞跃。它会揭示，我们所熟知的“时间”和“空间”，原来并非我们想象中的那般简单，它们在宇宙的宏大尺度下，会展现出令人惊叹的“形状”，进行着一场宇宙级的“舞蹈”。 它将帮助我们理解，为何旅行的速度会影响时间的流逝，为何强大的引力会扭曲光线的轨迹，又为何宇宙并非永恒不变，而是充满了演化与变迁。从爱因斯坦的奇思妙想，到科学家们用精密仪器捕捉到的宇宙信号，这本书将串联起这段波澜壮阔的科学史诗，让我们领略相对论如何一步步地重塑了我们对宇宙的终极看法。 通过对相对论的深入解读，我们将得以窥见宇宙的真实面貌，感受物理学的无穷魅力，并对我们自身在宇宙中的位置产生更深刻的思考。它是一次关于智慧、勇气与宇宙真相的探索之旅，一场关于时间和空间的哲学与科学的盛宴。

评分☆☆☆☆☆

我一直对“相对”这个概念着迷，因为它似乎渗透在我们生活的方方面面，从人与人的关系，到看待事物的角度。而当这个概念与“时间”这样一个我们最熟悉又最陌生的维度结合时，那种神秘感就愈发强烈了。我希望这本书能够带领我，去揭开时间神秘的面纱，去理解那些看似违反直觉的理论，是如何被严谨的逻辑和精妙的实验所支撑的。我期待着能够了解到，是什么样的思考方式，让人们能够跳出日常的经验，去构建如此宏大的宇宙模型。是否会有一些关于思想实验的描绘，那些在脑海中进行的精彩推演，最终指向了真理？我希望这本书能够提供一些关于时间旅行的可能性，即使只是理论上的探讨，也能极大地激发我的想象力。毕竟，谁不曾幻想过，能够回到过去，或者窥探未来呢？

评分☆☆☆☆☆

我在寻找一本能够真正“打开”我思维的书。那些能够挑战我固有的认知，让我重新审视我们所处的现实的书。我一直相信，宇宙隐藏着无数的秘密，而科学，就是我们探索这些秘密的最好工具。这本书，如果它能够以一种引人入胜的方式，介绍那些关于宇宙本质的深刻理论，我一定会非常喜欢。我希望它能够用清晰的语言，解释那些复杂的概念，让我能够理解，为什么爱因斯坦的理论如此重要，为什么它能够彻底改变我们对宇宙的认知。是否会有一些关于宇宙大爆炸、黑洞、引力波等令人着迷的话题？我希望作者能够用一种充满激情的方式来讲述，让我感受到科学研究的魅力，以及科学家们探索未知世界的勇气。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，伟大的科学家们，他们的思想就像是划破夜空的流星，虽然短暂，却留下了永恒的光芒。而这些光芒，是如何被捕捉、被解读，并最终点亮人类文明的道路的？我渴望通过阅读一本好书，去深入了解那些在科学史的长河中，那些充满智慧与激情的灵魂。那些关于时间、空间、物质、能量的深刻洞见，不是凭空出现的，它们背后一定有着无数次的实验、无数次的辩论、无数次的灵感闪现。我尤其喜欢那些能够描绘出科学家们工作状态、思想碰撞的书籍，它们能让我感受到科学研究的真实过程，那些不为人知的辛酸与喜悦。我想知道，当一个颠覆性的想法诞生时，周围的人是怎样的反应？是质疑、是嘲笑，还是有少数人能够慧眼识珠？这种人性化的视角，往往比纯粹的理论阐述更能打动人心，也更能让我体会到科学精神的伟大之处。

评分☆☆☆☆☆

一本关于宇宙奥秘的书，总是能勾起我对未知的无限遐想。我喜欢那些能带我穿越时空，去探索那些我们肉眼看不见、却深刻影响着我们生活的宏大概念的书。想象一下，时间不再是单调的流逝，而是可以被弯曲、拉伸，甚至像河流一样有不同的流速，这种颠覆性的认知，本身就充满了引人入胜的魔力。我特别期待这本书能够用一种非常生动、易懂的方式，将那些原本晦涩难懂的物理学理论，转化为普通读者也能津津有味的读物。不希望看到密密麻麻的公式，而是希望能够通过形象的比喻、有趣的故事，甚至是一些历史上的轶闻趣事，来展现这些伟大的科学思想是如何诞生、发展，以及它们如何改变了我们对宇宙的看法。我喜欢那种既有深度，又能激发我好奇心的作品，能够让我一边读，一边不住地惊叹：“原来是这样！” 这样的一本书，会让我觉得阅读本身就是一次奇妙的探索之旅，能够拓宽我的视野，让我对宇宙多一份敬畏，少一份盲从。

评分☆☆☆☆☆

我对宇宙学和物理学一直抱有浓厚的兴趣，尤其喜欢那些能够将深奥的科学理论用通俗易懂的方式呈现出来的书籍。我一直认为，时间是我们最熟悉却又最难理解的概念之一，它的本质是什么？它真的像我们感受的那样，只是一个单向的、恒定的流逝吗？我希望这本书能够带我走进一个全新的视角，去探索时间可能存在的不同“形状”，去理解那些颠覆我们日常认知的相对论概念。我期待书中能够有生动的比喻和引人入胜的故事，来解释那些复杂的物理学原理，而不是枯燥的公式堆砌。如果能了解到一些关于爱因斯坦和他的同事们在探索这些理论过程中遇到的挑战和趣事，那就更好了。我希望通过阅读这本书，能够对我们所处的宇宙有一个更深刻、更宏观的认识，并且能够激发出我对科学探索更多的热情。