了得網科普讀物_改變世界的方程——牛頓、愛因斯坦和相對論

內容簡介

一個簡單的數學方程果真能夠改變世界嗎？它究竟隱含著如何深邃的物理意義？作者以簡明清新、通俗易懂的文筆講述了狹義相對論的基本思想，其中著名的質能方程E = mc 2在人們認識自然界的物質結構和性質之中扮演了核心的角色。原子彈爆炸的巨大能量來源正是基於這個方程所描述的物理原理，因此後者通過前者而改變了整個世界。
本書的主要內容是以虛擬的三人討論的形式來表述的，參與者包括艾薩克·牛頓、阿爾伯特·愛因斯坦和一位虛構的名叫阿德裡安·哈勒爾的理論物理學教授。他們代表了物理學發展的三個不同時代。通過三人之間生動活潑的對話，讀者可以切身領會相對論的時空觀，比如光速不變性原理、時間延緩和空間收縮。而質能關繫的出現則加深了我們對物質世界的理解：核裂變、核聚變、粒子與反粒子的產生和湮沒等等不可思議的現像都是物質和能量之間相互轉化的例證。

作者簡介

哈拉爾德·弗裡奇(Harald Fritzsch)，著名理論物理學家與科普作家。
1971 年在慕尼黑工業大學獲得博士學位。曾經在斯坦福大學、加州理工學院和歐洲核子研究中心工作，1980 年受聘成為慕尼黑大學索末菲教授(Som?merfeld Chair)，2008 年退休。他與蓋爾曼合作多年，共同為量子色動力學——描述強相互作用的理論——做出了意義深遠的奠基性工作。他在大統一理論、味相互作用理論等許多領域都具有原創性的重要貢獻。他的科普暢銷書被譯成多種文字，其中《誇克》（Quarks）一書的中譯本擁有眾多讀者。在20 世紀80 年代，他制作的名為“微觀世界”的電視繫列片在德國常播不衰，影響廣泛。

中文版序言
英文版序言
引言
章牛頓與真理之海
第二章牛頓和空間
第三章邂逅牛頓
第四章關於光的對話
第五章牛頓與愛因斯坦相會
第六章光速乃自然常量
第七章事件、世界線和佯謬
第八章時空中的光
第九章時間延緩
第十章快μ子壽命更長
第十一章雙生子佯謬

中文版序言
英文版序言
引言
章牛頓與真理之海
第二章牛頓和空間
第三章邂逅牛頓
第四章關於光的對話
第五章牛頓與愛因斯坦相會
第六章光速乃自然常量
第七章事件、世界線和佯謬
第八章時空中的光
第九章時間延緩
第十章快μ子壽命更長
第十一章雙生子佯謬
第十二章空間收縮
第十三章時空之奇妙
第十四章質量的時空性質
第十五章改變世界的方程
第十六章太陽的能量
第十七章阿拉莫戈多閃電
第十八章隱藏在核子中的能量
第十九章神秘的反物質
第二十章對基本粒子感到驚奇
第二十一章物質衰變嗎？
結語
引文出處
推薦讀物
術語表

前言

1905 年，年輕的愛因斯坦（Albert Einstein）改變了我們思考空間、時間和物質的方式。他認識到，要理解為什麼光速在所有參考繫中都相同，的方式就是假設時間並不像牛頓(Isaac Newton)所認為的那樣是的，而是相對的。在運動繫統中，時間的流逝是不同的。而且，剛體的長度也不是恆定的，而是變化著的，這種現像被稱為洛倫茲收縮(Lorentz contraction)。此外，愛因斯坦還認識到，物質和能量在本質上是相同的。根據他的著名方程E = mc 2，質量可以轉變為能量。愛因斯坦並不認為他的方程對描述粒子的相互作用會有用，可是我們已經看到，在適當的時候愛因斯坦的公式甚至還描述了電子及其反粒子(即正電子)湮沒成兩個光子，或者通過兩個光子踫撞而產生一對正負電子。核反應堆中能量的產生也是愛因斯坦方程的直接應用。在本書中，我以愛因斯坦、牛頓和一位名叫哈勒爾（Adrian Haller）的現代物理學家三人對話的形式描述了愛因斯坦的思想。我之所以選擇這種形式是因為，這樣可以更好地描述一個人在了解相對論(theory of relativity)的過程中所遇到的困難。在這方面我效仿了伽利略(Galileo Galilei)，他在1632 年出版的《關於兩大世界體繫的對話》（Dialogue on the Two Chief1改變世界的方程World Systems）一書中采用了類似的形式。
我希望中國讀者能喜歡牛頓學習相對論的方法，而且也能用這種方法去學習相對論。愛因斯坦的理論對於我們理解這個世界是非常基本的，每個人至少都應該知道它的主要思想。正因為如此，我希望本書在中國能有許多讀者。      1905 年，年輕的愛因斯坦（Albert Einstein）改變了我們思考空間、時間和物質的方式。他認識到，要理解為什麼光速在所有參考繫中都相同，的方式就是假設時間並不像牛頓(Isaac Newton)所認為的那樣是的，而是相對的。在運動繫統中，時間的流逝是不同的。而且，剛體的長度也不是恆定的，而是變化著的，這種現像被稱為洛倫茲收縮(Lorentz contraction)。此外，愛因斯坦還認識到，物質和能量在本質上是相同的。根據他的著名方程E = mc 2，質量可以轉變為能量。愛因斯坦並不認為他的方程對描述粒子的相互作用會有用，可是我們已經看到，在適當的時候愛因斯坦的公式甚至還描述了電子及其反粒子(即正電子)湮沒成兩個光子，或者通過兩個光子踫撞而產生一對正負電子。核反應堆中能量的產生也是愛因斯坦方程的直接應用。在本書中，我以愛因斯坦、牛頓和一位名叫哈勒爾（Adrian Haller）的現代物理學家三人對話的形式描述了愛因斯坦的思想。我之所以選擇這種形式是因為，這樣可以更好地描述一個人在了解相對論(theory of relativity)的過程中所遇到的困難。在這方面我效仿了伽利略(Galileo Galilei)，他在1632 年出版的《關於兩大世界體繫的對話》（Dialogue on the Two Chief1改變世界的方程World Systems）一書中采用了類似的形式。
      我希望中國讀者能喜歡牛頓學習相對論的方法，而且也能用這種方法去學習相對論。愛因斯坦的理論對於我們理解這個世界是非常基本的，每個人至少都應該知道它的主要思想。正因為如此，我希望本書在中國能有許多讀者。
      哈拉爾德·弗裡奇
      2004 年10 月於慕尼黑

在線試讀

      1905 年，年輕的愛因斯坦（Albert Einstein）改變了我們思考空間、時間和物質的方式。他認識到，要理解為什麼光速在所有參考繫中都相同，……的方式就是假設時間並不像牛頓(Isaac Newton)所認為的那樣是的，而是相對的。在運動繫統中，時間的流逝是不同的。而且，剛體的長度也不是恆定的，而是變化著的，這種現像被稱為洛倫茲收縮(Lorentz contraction)。此外，愛因斯坦還認識到，物質和能量在本質上是相同的。根據他的著名方程E = mc 2，質量可以轉變為能量。
      愛因斯坦並不認為他的方程對描述粒子的相互作用會有用，可是我們已經看到，在適當的時候愛因斯坦的公式甚至還描述了電子及其反粒子(即正電子)湮沒成兩個光子，或者通過兩個光子踫撞而產生一對正負電子。核反應堆中能量的產生也是愛因斯坦方程的直接應用。
      在本書中，我以愛因斯坦、牛頓和一位名叫哈勒爾（Adrian Haller）的現代物理學家三人對話的形式描述了愛因斯坦的思想。我之所以選擇這種形式是因為，這樣可以更好地描述一個人在了解相對論(theory of relativity)的過程中所遇到的困難。在這方面我效仿了伽利略(Galileo Galilei)，他在1632 年出版的《關於兩大世界體繫的對話》（Dialogue on the Two Chief1改變世界的方程World Systems）一書中采用了類似的形式。
      我希望中國讀者能喜歡牛頓學習相對論的方法，而且也能用這種方法去學習相對論。愛因斯坦的理論對於我們理解這個世界是非常基本的，每個人至少都應該知道它的主要思想。正因為如此，我希望本書在中國能有許多讀者。
      哈拉爾德·弗裡奇2004 年10 月於慕尼黑

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