相對(duì)論時(shí)空

內(nèi)容概要

科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)在我們的日常生活中起著越來越重要的作用。因此，在當(dāng)代人的教育中，這些內(nèi)容已經(jīng)成為最重要的部分。對(duì)技術(shù)和數(shù)學(xué)的理解有助于我們更準(zhǔn)確地了解科學(xué)的證據(jù)以及如何有條理地進(jìn)行邏輯論證。一個(gè)受過科學(xué)基本訓(xùn)練和熏陶的人更容易形成科學(xué)的世界觀——外部世界可以通過科學(xué)來闡明、用數(shù)學(xué)語言精確刻畫，并用技術(shù)手段來加以證明。    相對(duì)論代表了人類智慧最華美的結(jié)晶，也集中反映了當(dāng)代人的科學(xué)精神和追求。作者希望通過本書向讀者介紹一種概括的認(rèn)知，以便理解愛因斯坦的相對(duì)論，特別是愛因斯坦對(duì)自然、光的傳播、空間、時(shí)間和引力的觀點(diǎn)。作者希望讀者能領(lǐng)略到愛因斯坦相對(duì)論的內(nèi)在美，從而有助于培養(yǎng)正確的創(chuàng)造性科學(xué)思維方法。作者認(rèn)為，教育和科學(xué)工作者、社會(huì)政策的制定者以及工業(yè)界的管理者都應(yīng)該了解，在對(duì)人進(jìn)行教育和培養(yǎng)的過程中，與淺薄的科學(xué)新聞或死記硬背的數(shù)學(xué)公式相比，科學(xué)思維的訓(xùn)練更為重要。    本書討論的許多問題可能會(huì)引起許多在科學(xué)上四處“覓食”的大學(xué)生和高中生的興趣，其他行業(yè)關(guān)心科學(xué)與技術(shù)的人也可能從中得到啟發(fā)，從而更堅(jiān)定地努力按照科學(xué)的方法來考慮和處理各種問題。

作者簡(jiǎn)介

　　陳應(yīng)天，中國(guó)科技大學(xué)陳應(yīng)天教授男，1944年10月生，祖籍江蘇揚(yáng)州，出生在安徽省蚌埠市，教授，原華中工學(xué)院（華中科技大學(xué)）研究生院副院長(zhǎng)。

書籍目錄

前言1.  愛因斯坦以前的物理理論  1.1  作為思想家的愛因斯坦  1.2  牛頓定律  1.3  經(jīng)典理論中的光  1.4  如果上帝曾經(jīng)和我商量過2.  狹義相對(duì)論中的空間和時(shí)間  2.1  愛因斯坦新的出發(fā)點(diǎn)  2.2  洛倫茲變換  2.3  對(duì)同時(shí)性概念的修改  2.4  狹義相對(duì)論中的空間  2.5  狹義相對(duì)論中的時(shí)間3.  狹義相對(duì)論中的動(dòng)力學(xué)  3.1  關(guān)于四維空間的概念  3.2  狹義相對(duì)論中的速度  3.3  相對(duì)論中的動(dòng)量  3.4  宇宙中只有點(diǎn)和場(chǎng)可以存在4.  愛因斯坦關(guān)于廣義相對(duì)論的公設(shè)  4.1  下一步是什么？  4.2  廣義相對(duì)性原理  4.3  等效原理5.廣義相對(duì)論中的空間和時(shí)間  5.1  彎曲的空間與時(shí)間  5.2  愛因斯坦的引力場(chǎng)方程  5.3  引力場(chǎng)中的空間和時(shí)間6.廣義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)證據(jù)  6.1  引力的作用力其實(shí)很弱  6.2  光線彎曲  6.3  光的紅移  6.4  雷達(dá)回聲延遲實(shí)驗(yàn)  6.5  行星軌道近日點(diǎn)的進(jìn)動(dòng)  6.6  等待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)  6.7  對(duì)非牛頓引力的探尋7.引力波的探測(cè)  7.1  什么是引力波  7.2  可能的引力波發(fā)生源  7.3  韋伯棒  7.4  將激光干涉儀用于引力波探測(cè)  7.5  引力波的存在是否被證實(shí)？  7.6  我們需要一個(gè)新的天才8.強(qiáng)引力場(chǎng)  8.1  太陽并不永恒  8.2  黑洞  8.3  黑洞存在的證據(jù)  8.4  關(guān)于宇宙的兩類模型  8.5  宇宙膨脹的證據(jù)  8.6  宇宙大爆炸的證據(jù)附錄  引力常數(shù)G的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)譯后記

章節(jié)摘錄

　　1.1 作為思想家的愛因斯坦　　在物理學(xué)史中，還沒有什么理論像相對(duì)論（包括狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論)一樣。幾乎只和一個(gè)人的名字相聯(lián)系。盡管對(duì)相對(duì)論的建立和發(fā)展作出過貢獻(xiàn)的人有不少，例如洛倫茲、龐加萊、閔可夫斯基、惠勒，以及更　　近一點(diǎn)的如霍金、彭羅斯等，但沒有任何人可以和愛因斯坦的貢獻(xiàn)相比擬。　　和別的理論有所不同.相對(duì)論最主要的基點(diǎn)在于它深刻的理論批判和創(chuàng)新。這種創(chuàng)造是緣由對(duì)經(jīng)驗(yàn)的分析和深刻的思考。歷史上，牛頓（Isaac Newton)提出了力學(xué)運(yùn)動(dòng)三定律，但那主要是依據(jù)實(shí)驗(yàn)的事實(shí)和日常觀察的結(jié)果。牛頓后來提出的萬有引力定律，更是根據(jù)哥白尼（Coperniells)、開普勒（Kepler)及其他偉大先驅(qū)者的許多天文觀測(cè)和記錄。與前人不同，愛因斯坦則主要是通過人類鑄造的經(jīng)驗(yàn)和邏輯思維進(jìn)行理論研究，在仔細(xì)透徹分析了以往的科學(xué)思想后，愛因斯坦提出了從形態(tài)到方法論上都是嶄新的理論。　　不管是狹義相對(duì)論還是廣義相對(duì)論，其嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，都是從幾個(gè)最基本的公設(shè)開始，余下的結(jié)論皆由此推導(dǎo)而出。真正的科學(xué)研究，不是把問題復(fù)雜化，而是把世界化為更為簡(jiǎn)單的元素，然后用嚴(yán)密的邏輯將這些元素編織起來以組合成五彩的現(xiàn)實(shí)?！　姆椒ㄕ撋峡矗捎趩栴}復(fù)雜，愛因斯坦在他的理論中運(yùn)用了幾何學(xué)，特別是非歐幾何，這就使得相對(duì)論的理論推導(dǎo)中充滿數(shù)學(xué)符號(hào)，以致一般非專業(yè)讀者較難看懂。歷史上，在相對(duì)論剛剛提出時(shí)，幾乎沒有哪個(gè)國(guó)家愿意在有影響的報(bào)紙上刊登介紹相對(duì)論的通俗文章。盡管如此，在愛因斯坦復(fù)雜的公式后面，是深邃的科學(xué)和哲學(xué)思想以及各種理想實(shí)驗(yàn)。挖掘并解釋愛因斯坦的這些隱藏在理論背后深刻的思想，介紹相對(duì)論理論的出發(fā)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，是本書的目的。　　愛因斯坦生于1879年3月14日。有趣的是：也許是他與生俱來的不斷思索的習(xí)慣使他差不多直到3歲才會(huì)說話。他的那種與眾不同和獨(dú)來獨(dú)往的思索習(xí)慣可能在他很小時(shí)就顯現(xiàn)出來，以致被看作不安分或者智力上遲鈍，因而和其他的孩子無法交流。也因?yàn)檫@個(gè)原因，在他15歲時(shí)，被學(xué)校開除；但通過自學(xué)物理和數(shù)學(xué)，兩年后，他考入了瑞士的蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)?！　垡蛩固?6歲時(shí)就表現(xiàn)出某些超群的見解。他一直關(guān)心的一個(gè)問題是：如果人能夠以光速來旅行，那將會(huì)怎樣？當(dāng)時(shí)，他是有理由提出這個(gè)問題的，因?yàn)榻?jīng)典力學(xué)沒有妨礙任何一個(gè)物體以光速來運(yùn)動(dòng)。他后來曾經(jīng)回憶自己年輕時(shí)想的這個(gè)問題：“如果我以光速來跟蹤～束光，那我將看到照這一思路，他最終解決了20世紀(jì)初曾經(jīng)困擾了許多偉大物理學(xué)家的難題。

編輯推薦

　　《相對(duì)論時(shí)空》全書共分8個(gè)章節(jié)，對(duì)愛因斯坦相對(duì)論作了介紹，具體內(nèi)容包括愛因斯坦以前的物理理論、狹義相對(duì)論中的動(dòng)力學(xué)、廣義相對(duì)論中的空間和時(shí)間、廣義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)證據(jù)、引力波的探測(cè)等。寓希望《相對(duì)論時(shí)空》能提供在各個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)的學(xué)生及在各個(gè)領(lǐng)域工作的學(xué)者、研究人員、管理人員等一些可思考、可爭(zhēng)異的有趣的問題，起到以上所講“種瓜得豆”的效益。

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