相對論的意義

內(nèi)容概要

　　本書是現(xiàn)代物理學巨擘、相對論創(chuàng)立者愛因斯坦論述相對論的惟一著作，也是“普林斯頓科學文庫”的開山之作。作者以其特有的論述才能，精辟介紹了狹義相對論和廣義相對論的基本內(nèi)容，對相對論的成就及其發(fā)展中存在的關(guān)鍵問題進行了深入探討。中譯本忠實原文，使用現(xiàn)行規(guī)范的名詞，對于所有對相對論以及物理學思想史有興趣的讀者，本書均有極大的啟發(fā)價值，也是十分值得收藏的歷史文獻。

作者簡介

　　阿爾伯特·愛因斯坦 [1]（Albert Einstein，1879年3月14日-1955年4月18日），舉世聞名的美國物理學家，為猶太人，現(xiàn)代物理學的開創(chuàng)者和奠基人，相對論——“質(zhì)能關(guān)系”的提出者，“決定論量子力學詮釋”的捍衛(wèi)者（振動的粒子）——不擲骰子的上帝。 1999年12月26日，愛因斯坦被美國《時代周刊》評選為“世紀偉人?！?/pre>


書籍目錄
原出版者說明版本說明第五版說明相對論前物理學中的空間與時間狹義相對論廣義相對論廣義相對論(續(xù))第二版附錄附錄二 非對稱場的相對論性理論


章節(jié)摘錄
　　既然慣性原理被視為物理學的奠基石，上述觀點當然也就是唯一被公認正確的觀點了。但這個普通的概念還是遭到了兩個方面的嚴厲批評。首先，設(shè)想一種自己能發(fā)生作用，但不能承受作用的東西（時空連續(xù)統(tǒng)）是不符合科學思維模式的。這乃是使得馬赫（E.Mach）試圖取消空間在力學系統(tǒng)中作為主動原因（activecause）的地位的原因。馬赫認為，質(zhì)點并不是相對于空間在做無加速運動，而是相對于宇宙中所有其他質(zhì)量的中心在做無加速運動。與牛頓和伽利略（Galileo）的力學相比，按照這種方法，力學現(xiàn)象的一系列原因是閉合的。為了能夠在通過介質(zhì)傳遞作用的現(xiàn)代理論范圍內(nèi)發(fā)展這種思想，必須把那些決定慣性的時空連續(xù)統(tǒng)的性質(zhì)看作是空間的場性質(zhì)（與電磁場類似）。經(jīng)典力學的概念無從表達這一點。由于這個原因，馬赫尋求解決方案的企圖暫時失敗了。后面我們將再次回到這個觀點。其次，經(jīng)典力學還有一個不足之處，它直接要求我們把相對性原理推廣到相互間作非勻速運動的參考空間中去。在經(jīng)典力學中，兩個物體的質(zhì)量比是按照兩種本質(zhì)上不同的方式來定義的：按照第一種方式，質(zhì)量比被定義為物體在相同動力作用下的加速度之比的倒數(shù)（慣性質(zhì)量）；按照第二種方式，質(zhì)量比被定義為在同一引力場中作用于其上的引力之比（引力質(zhì)量）。這兩種按照如此不同的方式定義的質(zhì)量的相等，已經(jīng)被高精度的實驗[厄缶（Eotvos）實驗]所證實，而經(jīng)典力學卻無法對這種相等做出解釋。不過很顯然，只有在將這種數(shù)值相等化為這兩個概念真正性質(zhì)的相等之后，我們才能夠從科學上講這種數(shù)值相等是正確的?！　「鶕?jù)下面的考察可知，通過對相對性原理進行推廣，我們實際上就可以達到上述目的。稍加思考就會發(fā)現(xiàn)，慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量相等這一定理等價于以下陳述：物體在引力場作用下所產(chǎn)生的加速度與物體的性質(zhì)無關(guān)。因為在引力場中，牛頓方程的完整表述為：（慣性質(zhì)量）-（加速度）=（引力場強度）·（引力質(zhì)量）。只有當慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量在數(shù)值上相等時，加速度才與物體的性質(zhì)無關(guān)?，F(xiàn)在令K系為慣性系。于是在K系中彼此之間相距很遠而且和其他物體也相距很遠的質(zhì)量，是沒有加速度的。我們再從一個相對于K系做勻加速運動的K'坐標系中看這些質(zhì)量。所有質(zhì)量都有相對于K'，系的相等且平行的加速度。相對于k'系，這些質(zhì)量的行為就如同在K'系中存在一個引力場而k'系并沒有加速度一樣。此時，如果暫且不考慮這種引力場的“原因”之類的問題（后面我們將會面臨這個問題），那么我們完全可以認為這個引力場是實在的，也就是說，我們可以認為，k'系“靜止”并且引力場存在的想法，等效于認為只有K系是“可容許的”坐標系而并不存在引力場。我們把坐標系K和k'在物理上完全等效這個假設(shè)稱為“等效原理”（principleofequivalence）。顯然，等效原理與慣性質(zhì)量等價于引力質(zhì)量這個定律是密切相關(guān)的，而且它把相對性原理推廣到了彼此做非勻速運動的坐標系。實際上，正是通過這一概念，我們實現(xiàn)了慣性與引力本質(zhì)的統(tǒng)一。同一質(zhì)量，由于我們看它的方式不同，它既可以是只在慣性作用下運動（相對于K系），也可以是在慣性和引力的共同作用下運動（相對于k'系）。通過慣性與引力本質(zhì)的統(tǒng)一來解釋慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量在數(shù)值上的相等，這種可能性使廣義相對論與經(jīng)典力學的概念相比有了如此之大的優(yōu)越性，我深信與這一進步相比，所遇到的所有困難都是微不足道的。　　慣性系比所有其他的坐標系都優(yōu)越，這種優(yōu)越性似乎是由經(jīng)驗非常牢固地建立起來的，我們有什么合理的理由來丟棄這一優(yōu)越性呢？慣性原理的弱點在于它引入了一個循環(huán)論證：如果一個物體距離其他物體足夠遠，那么它將做無加速運動；而只有通過該物體做無加速運動，我們才能認定它離其他物體足夠遠?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《相對論的意義》是現(xiàn)代物理學巨擘、相對論創(chuàng)立者愛因斯坦論述相對論的惟一著作，也是"普林斯頓科學文庫"的開山之作。





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