狭义与广义相对论浅说 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] 爱因斯坦（AlibertEinstein）著 著

图书标签:

• 相对论
• 广义相对论
• 狭义相对论
• 物理学
• 科普
• 科学
• 时空
• 引力
• 爱因斯坦
• 宇宙学

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 北京大学出版社有限公司

ISBN：9787301095621

商品编码：1595041987

出版时间：2015-05-01

作  者:(美)爱因斯坦(Alibert Einstein) 著;杨润殷 译 著作 定  价:45 出 版 社:北京大学出版社有限公司 出版日期:2015年05月01日 页  数:228 装  帧:软精装 ISBN:9787301095621     相对论作为物理学的重要组成部分，是近代物理学的两大支柱这一。它的创立者爱因斯坦是一位享有盛誉的科学家。那么，相对论是一种什么样的理论？爱因基坦又是怎样的人呢？
    本书是爱因斯坦丰富博大的科学成果中一部比较浅显的著述。通过此书，可使读者对相以论有初步的接触，从而打下一定烙印，受到一些启迪。这是一种对神秘宫殿的初步探求，也是一种对制高点的初步领略。相信，走近爱因斯坦，了解相对论，对于知识结构的调整，等 ●《狭义与广义相对论浅说》导读
●序
●第十五版说明
●**部分狭义相对论
●1.几何命题的物理意义
●2.坐标系
●3.经典力学中的空间和时间
●4.伽利略坐标系
●5.相对性原理(狭义)
●6.经典力学中所用的速度相加定理
●7.光的传播定律与相对性原理的表面抵触
●8.物理学的时间观
●9.同时性的相对性
●10.距离概念的相对性
●11.洛伦兹变换
●12.量杆和钟在运动时的行为
●13.速度相加定理斐索实验
●14.相对论的启发作用
●15.狭义相对论的普遍性结果
●16.经验和狭义相对论
●部分目录

内容简介

《狭义与广义相对论浅说》是科学素养文库科学元典丛书之一。
这套丛书中收入的著作，是自文艺复兴时期现代科学诞生以来，经过足够长的历史检验的科学经典。为了区别于时下被广泛使用的“经典”一词，我们称之为“科学元典”。
我们这里所说的“经典”，不同于歌迷们所说的“经典”，也不同于表演艺术家们朗诵的“科学经典名篇”。受歌迷欢迎的流行歌曲属于“当代经典”，实际上是时尚的东西，其含义与我们所说的代表传统的经典恰恰相反。表演艺术家们朗诵的“科学经典名篇”多是表现科学家们的情感和生活态度的散文，甚至反映科学家生活的话剧台词，它们可能脍炙人口，是否属于人文领域里的经典姑且不论，但基本上没有科学内容。并非有名科学大师的一切言论或者是广为流传的作品都是科学经典。
这里所谓的科学元典，是指科学经典中很基本、很重要的著作，是在人类智识史和人类文明目前划时代的丰碑，是理性精神的载体，具有永恒的价等
(美)爱因斯坦(Alibert Einstein) 著;杨润殷 译 著作     阿尔伯特·爱因斯坦，伟大科学家。
    杨润殷，有名学者、翻译家，天津师范大学外国语学院教授。
    胡刚复，有名物理学家、教育家，中国近代物理学奠基人之一。首批庚款留美学生，获哈佛大学博士学位。创建了中国靠前个物理实验室，培养了吴有训、严济慈、赵忠尧等有名物理学家。历任南京高等师范学校、厦门大学、浙江大学、南开大学等校教授。     靠前部分狭义相对论
    1几何命题的物理意义
    阅读本书的读者，大多数在做学生的时候就熟悉欧几里得几何学的宏伟大厦。你们或许会以一种敬多于爱的心情记起这座伟大的建筑。在这座建筑的高高的楼梯上，你们曾被认真的教师追迫了不知多少时间。凭着你们过去的经验，谁要是说这门科学中的那怕是很冷僻的命题是不真实的，你们都一定会嗤之以鼻。但是，如果有人这样问你们，“你们说这些命题是真实的，你们究竟是如何理解的呢”那么你们这种认为理所当然的骄傲态度或许就会马上消失。让我们来考虑一下这个问题。
    几何学是从某些象“平面”，“点”和“直线”之类的概念出发的，我们可以有大体上是确定的观念和这些要领相联系；同时，等     本书的目的，是尽可能使那些从一般科学和哲学的角度对相对论有兴趣而又不熟悉理论物理的数学工具的读者对相对论有一个正确的了解。本书假定读者已具备相当于大学入学考试的知识水平，而且，尽管本书篇幅不长，读者仍须具有相当大的耐心和毅力。作者力求以*简单、*明了的方式来介绍相对论的主要概念，并大体上按照其实际创生的次序和联系来叙述。为了便于明了起见，我感到不能不经常有所重复，而不去考虑文体的优美与否。我严谨地遵照杰出的理论物理学家玻耳兹曼的格言，即形式是否优美的问题应该留给裁缝和鞋匠去考虑。但是我不敢说这样已可为读者解除相对论中固有的难处。另一方面，我在论述相对论的经验性物理基础时，又有意识地采用了“继母”式的做法，以便不熟悉物理的读者不致感到像一个只见树木不见森林的迷路人。但愿本书能为某些读者招致愉快的思考时间。
  &nb;等

狭义与广义相对论浅说 引言 爱因斯坦的相对论，如同划破黑暗的闪电，彻底颠覆了我们对宇宙的认知。它不仅仅是物理学上的重大突破，更是哲学上的一次深刻革命，触及了时间、空间、物质、能量以及引力这些最根本的概念。本书《狭义与广义相对论浅说》旨在以一种清晰、易懂的方式，向广大读者，特别是对科学怀有好奇心，但可能缺乏深厚物理学背景的读者，介绍相对论的核心思想与深刻内涵。我们将一同踏上这场思想之旅，探索物质在宇宙中的运动规律，理解引力如何编织时空的结构，以及这一切如何与我们日常的经验产生意想不到的联系。 第一部分：狭义相对论——时空的革命 狭义相对论，诞生于1905年，是爱因斯坦相对论体系的开端。它主要处理的是惯性参考系中的物理规律，即不受外力作用或受平衡力作用的物体所处的运动状态。在狭义相对论之前，我们普遍接受的是牛顿力学体系，其中时间和空间被认为是绝对的、独立的实体，与物体的运动状态无关。然而，一系列的实验结果，特别是对光速不变性的观测，让物理学家们陷入了困境。 爱因斯坦以非凡的洞察力，提出了两条基本假设，从而构建了狭义相对论的宏伟框架： 1. 相对性原理： 在所有惯性参考系中，物理定律的形式都是相同的。这意味着，无论你是在静止的实验室里，还是在以恒定速度直线运动的火车上，基本的物理规律（例如牛顿第二定律）都应该以同样的数学形式表述。这似乎显而易见，但它却为后续的深刻推论奠定了基础。 2. 光速不变原理： 在任何惯性参考系中，真空中的光速都是一个恒定的值（约每秒30万公里），与光源的运动状态和观察者的运动状态无关。这是相对论中最令人惊讶，也是最具革命性的一点。我们日常的经验告诉我们，如果你朝一个迎面而来的物体扔球，你观测到的球速会比静止时更大。然而，光速却不遵循这个简单的“速度叠加”原理。无论你是在追赶光，还是在逃离光，你测量到的光速总是相同的。 基于这两条简单的原理，一系列颠覆性的结论油然而生： 时间膨胀（Time Dilation）： 狭义相对论预言，一个相对于观察者运动的时钟，其走时会比静止的时钟慢。运动速度越快，时间膨胀效应越显著。想象一下，一对双胞胎，一个留在地球，另一个乘坐接近光速的飞船进行星际旅行。当旅行者返回地球时，他会发现自己比留在地球上的兄弟姐妹年轻许多。这并非科幻小说中的情节，而是狭义相对论的直接推论。 长度收缩（Length Contraction）： 同样，一个相对于观察者运动的物体，其在运动方向上的长度会比静止时更短。速度越快，收缩越明显。一辆高速飞驰的火车，在地面上的观察者看来，其长度会比它静止时要短。 同时性的相对性（Relativity of Simultaneity）： 在狭义相对论中，“同时”这个概念也失去了绝对性。两个发生在不同地点的事件，对于一个观察者来说可能是同时发生的，但对于另一个相对于他运动的观察者来说，它们可能一个先发生，另一个后发生。这挑战了我们对时间流逝的直觉认知。 质能等价（Mass-Energy Equivalence）： 狭义相对论最著名的推论之一，便是著名的质能方程 $E=mc^2$。这个简洁的公式揭示了质量（m）和能量（E）之间深刻的联系：它们是同一种事物的不同表现形式，可以相互转化。光速（c）的平方作为一个巨大的转化因子，意味着即使是很小的质量，也蕴含着巨大的能量。这不仅解释了核反应的巨大能量来源，也为我们理解恒星发光等宇宙现象提供了基础。 狭义相对论的出现，标志着我们从牛顿绝对时空观向相对时空观的转变。时间和空间不再是独立的背景舞台，而是相互关联，并且与观察者的运动状态密切相关。它深刻地影响了现代物理学的方方面面，从粒子物理到天体物理，都离不开相对论的指导。 第二部分：广义相对论——引力的几何化 狭义相对论成功地处理了惯性参考系中的物理学，但它并没有包含引力。爱因斯坦深知，一个完整的物理理论必须能够解释引力现象。他花费了近十年的时间，将狭义相对论的框架扩展到非惯性参考系，最终在1915年提出了广义相对论。 广义相对论的核心思想，可以用一个简洁而革命性的观点来概括：引力并非一种“力”，而是时空本身的弯曲。 在牛顿力学中，引力被描述为物体之间相互吸引的一种“超距作用”，即两个有质量的物体会相互施加一个引力。然而，这种“作用”是如何传递的，以及它是否需要时间来传播，牛顿的理论并没有给出答案。 爱因斯坦的伟大之处在于，他认识到引力与加速度之间的深刻联系，并将其与时空结构联系起来。他提出了等效原理（Equivalence Principle），指出在一个局部区域内，引力与加速运动产生的惯性力是无法区分的。例如，一个在封闭电梯里的宇航员，在电梯静止且处于地球引力场中，与在没有引力但电梯以9.8 m/s²加速度向上加速时，所感受到的“重量”是完全相同的。 基于等效原理，爱因斯坦推导出： 时空弯曲（Curvature of Spacetime）： 质量和能量会使周围的时空发生弯曲。如同将一个重球放在一张拉紧的橡皮膜上，橡皮膜会向下凹陷，周围的物体（例如小弹珠）在经过时，会沿着凹陷的曲线运动，看起来就像被“吸引”过去一样。在广义相对论中，我们所感受到的引力，实际上是物体沿着弯曲时空中“最短路径”（称为测地线）运动的表现。 引力时间膨胀： 不仅速度会影响时间流逝，引力场强度也会影响时间。在强引力场中，时间流逝得更慢。这被称为引力时间膨胀。例如，地球表面的时钟比太空中的时钟走得稍慢一些。GPS卫星就需要考虑这种效应来确保定位的精确性。 光线在引力场中的偏折： 由于引力会弯曲时空，光线在经过大质量物体附近时，其路径也会发生弯曲。这个效应在1919年得到了亚瑟·爱丁顿爵士的观测证实，成为广义相对论的第一个有力证据。日全食时，观察者发现星光经过太阳附近时发生了偏折，其偏折角度与爱因斯坦的预言惊人地吻合。 引力波（Gravitational Waves）： 广义相对论预言，当大质量物体发生剧烈运动时（例如黑洞合并、中子星碰撞），会产生时空的涟漪，即引力波。这些引力波以光速传播，携带能量。直到2015年，人类才首次直接探测到引力波，再次印证了广义相对论的伟大预言。 第三部分：相对论的意义与影响 爱因斯坦的相对论，无论是狭义还是广义，都以前所未有的深度和广度重塑了我们的宇宙观： 统一的四维时空： 相对论将三维空间和一维时间融合成了一个不可分割的四维时空整体。时间和空间不再是独立的背景，而是动态的、相互作用的实体。 新的宇宙图景： 相对论为我们理解黑洞、引力透镜、宇宙膨胀等一系列宇宙学现象提供了理论框架。没有相对论，现代宇宙学将无从谈起。 科技的驱动力： 相对论的效应虽然在宏观日常生活中不易察觉，但在许多尖端技术中却至关重要。GPS定位系统、粒子加速器、核能技术等，都离不开相对论的理论指导。 哲学上的启示： 相对论也引发了深刻的哲学思考。它挑战了我们对于绝对真理、客观实在的传统观念，强调了观察者的作用，并揭示了宇宙的内在联系和动态性。 结语 《狭义与广义相对论浅说》旨在为您揭开相对论神秘的面纱，带您领略爱因斯坦思想的魅力。本书不回避相对论中的一些抽象概念，但会尽量运用类比和生动的语言，帮助您构建起对这些概念的直观理解。我们将一同探索，在这个由相对论描绘的奇妙宇宙中，时间和空间如何舞蹈，物质与能量如何共舞，以及引力如何巧妙地编织着宇宙的宏大图景。希望本书能激发您对科学探索的热情，并为您打开一扇认识宇宙更深层奥秘的大门。

评分☆☆☆☆☆

拿到《狭义与广义相对论浅说》这本书，我最开始其实是抱着一种“试试看”的心态。毕竟相对论，这两个词听起来就带着一股子高深莫测的科技感，让人觉得离自己遥不可及，更别提什么“狭义”和“广义”了，感觉像是数学和物理学的珠穆朗玛峰，普通人只能仰望。我自认不是什么理科尖子，对物理的理解可能还停留在高中课本那个水平，对爱因斯坦这位伟大的科学家，更多的是一种敬意，但具体他的理论究竟是怎么回事，光靠脑补是绝对不够的。然而，这本书的标题里“浅说”两个字，像是一束微光，给了我一丝进入这个奇妙世界的勇气。我迫不及待地翻开了第一页，想看看这本书到底能不能让我这个“门外汉”也能窥探到相对论的一丝奥秘。我记得翻开书的时候，一股油墨的清香扑面而来，让我心情瞬间安定了不少，仿佛即将开始一段探索未知旅程的准备。纸张的触感也十分舒适，不会太滑也不会太粗糙，光线好的时候阅读，眼睛也不会觉得疲劳，这些细节都为我之后的阅读体验打下了良好的基础。我喜欢那些能够将复杂概念用通俗易懂的方式解释清楚的书，尤其是在科学领域，毕竟不是每个人都能成为科学家，但每个人都有权利去了解和欣赏那些改变我们世界观的伟大思想。

评分☆☆☆☆☆

这本《狭义与广义相对论浅说》给我的第一印象，是一种意外的惊喜。我原以为“浅说”只是一个噱头，内容上可能还是会充斥着大量的公式和专业术语，让人看了就头疼。但读进去之后，才发现这本书的作者真的做到了“浅”而“不失真”。他没有回避那些核心的概念，比如光速不变原理、时间膨胀、长度收缩，以及引力如何弯曲时空等等，而是巧妙地通过一系列生动的类比和形象的图示，将这些抽象的物理现象展现在我的眼前。我尤其喜欢作者用“时钟”来解释时间膨胀的那个例子，感觉一下子就将原本遥不可及的时间相对性拉近了许多，不再是冰冷的数据，而是可以被理解和感受到的物理效应。这种将复杂问题简单化，又不失科学严谨性的处理方式，让我觉得非常难得。读这本书的过程，更像是在听一位经验丰富的老师娓娓道来，他会根据我的理解程度，适时地停顿，补充一些背景知识，或者提出一些引导性的问题，让我主动去思考。而且，书中引用的许多历史故事和科学家的小趣闻，也为相对论的学习增添了不少趣味性，让我在学习理论知识的同时，也能感受到科学探索的魅力和人性的光辉。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《狭义与广义相对论浅说》的过程中，我深刻体会到作者的用心良苦。他对每一个概念的讲解都力求清晰透彻，不会跳跃式的讲解，而是循序渐进，层层递进。比如在介绍狭义相对论的时候，他并没有一开始就抛出“E=mc²”这个著名的公式，而是先从惯性系的概念讲起，再逐步引申到光速不变原理，最后才带出质能方程。这样的讲解方式，让我在理解每一个公式和概念时，都有扎实的基础，而不是囫囵吞枣。我记得有一个章节，是关于“动体上的时钟”的，作者用了非常巧妙的比喻，就像是不同速度下，人们走动的步子和测量时间的节奏都发生了变化，虽然听起来有些匪夷所思，但配合着图解，我竟然真的明白了其中的逻辑。而且，作者在解释一些可能引起误解的地方时，会非常耐心地进行辨析，比如区分“惯性参考系”和“加速参考系”，以及“惯性力”和“真实力”等等。这种严谨的态度，让我对相对论的理解更加准确，也避免了我走入一些常见的误区。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《狭义与广义相对论浅说》在内容的编排上，也做得相当出色。它并没有拘泥于传统的教科书模式，而是将理论知识与实际应用、哲学思考巧妙地融合在一起。当我以为我只是在学习物理公式时，它又会突然引入一些关于宇宙学、黑洞、引力波的令人惊叹的例子，让我意识到相对论不仅仅是抽象的理论，更是描述我们所处宇宙的基石。我尤其喜欢书末尾关于广义相对论在日常生活中的一些“暗示性”应用的讨论，虽然很多还没有普及，但让我对未来科技的发展充满了想象。作者在阐述理论的同时，也会时不时地引用一些哲学上的思考，比如关于“绝对时间”和“相对时间”的争论，以及相对论对我们时空观的颠覆，这些都让我觉得这本书不仅仅是一本科普读物，更是一本能够引发深刻思考的书籍。它让我开始重新审视自己对时间、空间甚至宇宙的认知，感觉自己的思维边界被大大拓宽了。

评分☆☆☆☆☆

《狭义与广义相对论浅说》这本书，就像一位循循善诱的向导，带领我在浩瀚的相对论星空中进行了一次令人难忘的旅行。我一直以为相对论是物理学中最令人费解的部分之一，充满了难以理解的数学公式和抽象的概念。然而，这本书的作者用一种非常平易近人的方式，将这些复杂的知识一一拆解，并用通俗易懂的语言进行了解释。我尤其欣赏作者在处理一些关键概念时所使用的类比，它们非常生动形象，能够帮助我这个物理基础薄弱的读者，快速地抓住问题的核心。例如，他将时空的弯曲比作一张被重物压下去的床垫，这个形象的描述，让我对引力如何影响时空产生了一个直观的理解。更重要的是，这本书并没有止步于理论的介绍，而是将相对论与我们生活的世界紧密联系起来。从GPS导航的精确运行，到宇宙的膨胀，再到黑洞的神秘面纱，作者都一一进行了阐述，让我看到了相对论的强大生命力和广泛的应用前景。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我拿到《狭义与广义相对论浅说》这本书时，内心是有些忐忑的。毕竟，“相对论”这三个字自带光环，也带着一种望而生畏的气场。我担心这本书的内容会过于艰深，充斥着我看不懂的数学公式，或者晦涩难懂的专业术语。然而，当我翻开书页，却发现我的担忧是多余的。这本书的作者以一种非常人性化的视角，将爱因斯坦的两个相对论进行了深入浅出的解读。他没有直接抛出那些让人头疼的方程，而是从物理现象入手，通过大量的类比和形象化的语言，一步步地引导读者理解相对论的核心思想。我印象最深刻的是关于“时间膨胀”的讲解，作者用一个生动的例子，描述了在高速运动的飞船上，时间流逝的速度会比在地球上慢。这个例子让我对“时间不再是绝对的”这一颠覆性的概念有了更深刻的认识。读这本书，感觉就像是和一位耐心细致的朋友在聊天，他会认真倾听你的困惑，并用最简单的方式为你解答。

评分☆☆☆☆☆

《狭义与广义相对论浅说》这本书，给我的阅读体验是极其流畅和愉悦的。作者在文字的运用上，非常讲究，既有科学的严谨性，又不失文学的趣味性。他善于使用生动形象的比喻，将那些原本抽象而复杂的物理概念，变得具体可感。我记得在讲解“等效原理”的时候，作者用了一个乘坐电梯的例子，让我一下子就明白了加速运动和引力场之间的等价性。这种将深奥理论“翻译”成普通人能理解的语言的能力，让我对作者的智慧和功力佩服不已。更让我惊喜的是，这本书并没有把所有的精力都放在理论的推导上，而是花了大量的篇幅来探讨相对论对我们世界观的改变，以及它在现代科技中的应用。从GPS的定位原理，到宇宙学中的黑洞和引力波，这些令人着迷的话题，都让我对相对论的价值有了更深的认识。这本书让我觉得，学习科学不再是枯燥的任务，而是一场充满发现的冒险。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《狭义与广义相对论浅说》这本书的时候，内心是充满好奇的，毕竟相对论一直是我觉得遥不可及的领域。然而，作者用他流畅而富有洞察力的笔触，一点点地瓦解了我内心的壁垒。他并没有上来就用复杂的数学公式“压倒”读者，而是从最基本、最直观的物理现象入手，层层剥茧，逐步揭示相对论的奥秘。我非常欣赏作者在讲解“光速不变原理”时所采用的逻辑，他并没有直接陈述这个公理，而是通过一些简单的思考实验，让读者自己去体会为什么光速一定。这种“引导式”的学习方式，让我感觉自己不仅仅是在被动接受知识，而是在主动地参与到理解的过程中。而且，作者在讲解引力如何弯曲时空时，那个关于“弹性薄膜”的比喻，简直是点睛之笔，让我对原本抽象的时空几何有了一个非常直观的认识。这本书让我觉得，即使是像相对论这样高深的理论，只要找到合适的切入点，也能让普通人感受到它的魅力。

评分☆☆☆☆☆

《狭义与广义相对论浅说》这本书，最让我印象深刻的，是它在保持科学严谨性的同时，又充满了人文关怀。作者在讲解相对论的每一个概念时，都会考虑读者的感受，尽量使用最简单、最形象的语言。我记得在讲解“尺缩效应”的时候，作者并没有直接给出公式，而是用了一个非常有意思的场景：一个快速移动的飞船，从外部观察者看来，它的长度会变短。这个看似违反常识的结论，在作者的解释下，变得合情合理，让我不禁感叹物理世界的奇妙。而且，作者在书中穿插了许多关于爱因斯坦本人以及其他科学家探索相对论过程中的故事，这些故事让冰冷的科学理论充满了人情味，也让我感受到了科学探索背后那份坚持不懈的精神。这本书不仅仅是关于物理学的，更是一本关于人类如何认识世界、如何突破认知的边界的书籍。

评分☆☆☆☆☆

在我阅读《狭义与广义相对论浅说》的过程中，最令我欣喜的是，它成功地将那些常常让人望而生畏的物理概念，变得触手可及。作者在处理“时间旅行”的可能性、黑洞的奇特现象，以及引力波的观测等内容时，没有选择一味地堆砌科学术语，而是巧妙地运用生活化的语言和令人着迷的类比，将这些前沿的物理学理论，用一种引人入胜的方式呈现出来。我尤其喜欢书中关于“双生子佯谬”的讨论，作者的讲解让我对时间膨胀的理解，从一个模糊的概念，变成了一个清晰的物理过程。这种将抽象概念转化为具体图像的能力，是这本书最大的亮点之一。而且，作者在描述一些可能引起误解的观点时，也显得非常有耐心，他会反复地从不同的角度进行阐释，确保读者能够真正理解。这本书让我觉得，即使对物理学了解不多的读者，也能在轻松愉快的阅读中，领略到相对论的深邃魅力。