编辑推荐
这是一部彻底颠覆经典物理学观念的创世之书。
现代及未来科学的*伟大的奠基之作
影响人类进程的不朽经典
没有别的科学家能比爱因斯坦更代表科学的先进性。
——霍金
内容简介
这本书由狭义相对论、广义相对论、探索整个宇宙三部分构成。狭义相对论的两个基本条件是:一、光速恒定原理;二、定律(尤其是光速不变定律)和所选择的惯性系(狭义相对性原理)没有关系。只有符合这两个条件,所讨论的内容才是有意义的;广义相对论是在狭义相对论的基础上发展起来的,它的假设是定律的不变性和四维连续区中的坐标的非线性变换有着一定的联系,在这个前提下讨论各种情况。在了解了狭义相对论和广义相对论之后,将研究范畴扩展到整个宇宙空间中,并认为宇宙是有限且无界的。
作者简介
爱因斯坦(1879—1955),20世纪著名的德裔美国科学家,现代物理学的开创者和奠基人,伟大的思想家和社会活动家。其他主要著作是:《论动体的电动力学》、《关于辐射的量理论》、《空间、时间和引力》、《物理学的哲学》等。
目 录
章
狭义相对论
1.1 几何命题在物理学中的意义001
1.2 坐标系007
1.3 经典力学中的空间和时间011
1.4 伽利略坐标016
1.5 相对性原理(狭义)020
1.6 经典力学中的速度相加定理035
1.7 光的传播定律和相对性原理的表面抵触037
1.8 物理学中的时间观045
1.9 相对性的同时性052
1.10 距离的相对性056 前 言
导 读
无论时代的潮流和社会的风俗怎样变化,人们总是可以凭借自己的能力超越时代和潮流,走在正确的道路上。现在,大家都在四处奔走,为的就是房子和车子,这是我们生活的时代的特征。不过,也有一些人追求的不是物质,而是理想和真理,想要寻求内心的自由和平静。
爱因斯坦
爱因斯坦讲述相对论 在线试读
章 狭义相对论
1905年,爱因斯坦发表了一篇论文,标题是《论动体的电动力学》,标志着狭义相对论的诞生。同年,他又发表了《物体的惯性同它所包含的能量有关吗?》这篇文章,对开始提出的理论进行了补充说明。根据这个理论可知,物质运动、时间、空间这三者之间有着紧密的联系,它们都不是独立存在的。随着物体运动的增加,质量会增加,时间和空间也会发生变化,运动物体在运动方向上的长度会变短,时间会变慢。也就是说,当物体消失的时候,时间和空间也会消失。这个理论让我们明白,为什么原子内部有着巨大能量。随着时间的推移,狭义相对论经受住了实践的检验,在现代物理学中有着重要的作用,也是一个不可或缺的基础理论。
1.1 几何命题在物理学中的意义
欧几里得的几何学是一座宏伟的大厦,当阅读这本书的读者处于学生时代的时候,大家就在这座大厦的楼梯上摸索了,尽忠职守的教师们逼迫你们在这上面花费了许多时间。关于这座宏伟的大厦,你们的畏惧之心要远远大于好奇之心。根据以往的经验,如果有人告诉你们这门科学中的命题都是不真实的,即使是冷僻的命题也一样,你们一定不会相信。不过,如果有人反问你们:“既然这些命题都是真实的,那么,它们要怎样去理解呢?”这时,你们也许会失去理所当然的态度。现在,让我们认真讨论一下这个问题。
平面、点、直线等概念组成了几何学,一般来说,我们脑海中的观念和几何学中的一些简单命题有着一定的联系,受到这些观念的影响,我们总是把命题当作“真理”来对待。然后,用我们心中的逻辑方法,也就是我们认为是正确的逻辑推理过程,证明命题是从公理中推导出来的,即这些命题得到了验证。于是,只要用公认的方法从公理中推导出来的命题,我们就认为是正确的。这样一来,公理的“真实性”决定了几何命题的“真实性”。不过,这样的说法根本毫无意义,而且无法用几何学的方法进行证明。难道我们要问这样的问题:经过两点只有一条直线的说法是不是正确的呢?显然,这是不可能的。我们只能这样说,几何学研究的是“直线”,能够说明的是每条直线上的两个点确定了这条直线的性质。“真实”这个概念是由这条直线上的两个点确定的一个性质。不符合几何学论点的是,在习惯上,“真实”和“实在的”客体有着相同的含义;然而,不管怎么说,几何学的内容并不包含其中的观点和经验客体之间的联系,仅仅包含这些观念本身在逻辑上存在的联系。