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出版者:Pi Press

作者:Albert Einstein

出品人:

頁數:288

译者:Lawson, Robert W.

出版時間:2005-04-05

價格:USD 19.95

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780131862616

叢書系列:

圖書標籤:

Physics
物理學
相對論
愛因斯坦
科學
理論物理
時空
引力
宇宙學
現代物理
科普

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具體描述

The Nobel Prize-winning scientist's presentation of his landmark theory According to Einstein himself, this book is intended "to give an exact insight into the theory of Relativity to those readers who, from a general scientific and philosophical point of view, are interested in the theory, but who are not conversant with the mathematical apparatus of theoretical physics." When he wrote the book in 1916, Einstein's name was scarcely known outside the physics institutes. Having just completed his masterpiece, "The General Theory of Relativity" -- which provided a brand-new theory of gravity and promised a new perspective on the cosmos as a whole -- he set out at once to share his excitement with as wide a public as possible in this popular and accessible book.

宇宙的織錦：從牛頓的蘋果到引力的漣漪本書帶領讀者踏上一段穿越時空與物質的宏大旅程，探索我們對宇宙基本運作方式的理解是如何演進的。這不是一部冰冷的理論教科書，而是一部關於人類求知欲、突破性思維以及那些改變瞭我們看待現實的物理學傢的傳記與思想錄。在故事的開篇，我們迴到十七世紀的英格蘭，探究艾薩剋·牛頓爵士如何通過觀察一片墜落的蘋果，構建起經典力學這宏偉的殿堂。牛頓的萬有引力定律，如同一個精確而可靠的鍾錶機製，統治瞭數個世紀的天體運行和地球上的物體運動。我們將詳細解析這些定律的精妙之處：物體如何被看不見的力量牽引，行星如何沿著優雅的橢圓軌道運行，以及伽利略留下的基礎是如何被這位巨人鞏固並推嚮極緻的。讀者將通過生動的案例，理解“力”和“質量”這些看似日常的詞匯，在牛頓體係中是如何被賦予瞭精確的數學意義。我們不僅會介紹這些理論的成就——例如對新行星的預測——還會探討其局限性，比如它在處理光速附近或極強引力場時的無力感。隨著曆史的車輪滾滾嚮前，十九世紀末的物理學界開始感受到牛頓框架下的細微裂痕。光的速度似乎是個異常值，水星的近日點進動也無法被完美解釋。就在這充滿疑惑與挑戰的時代，阿爾伯特·愛因斯坦——一個來自瑞士專利局的年輕人——以其驚人的洞察力，徹底顛覆瞭我們對空間和時間的直覺認知。本書的第二大部分，將聚焦於狹義相對論的誕生。我們將詳細拆解愛因斯坦的兩個基本假設：光速不變原理和相對性原理。這不是枯燥的數學推導，而是對“同時性”這一概念的哲學拷問。讀者會發現，當速度接近光速時，時間會變慢，長度會收縮，質量與能量之間也存在著一種深刻而令人震撼的等價關係——著名的 $E=mc^2$。我們會通過想象一個在高速飛馳的火車上的觀察者和一個站在站颱上的觀察者之間的對話，來直觀地理解這種時空交織的奇妙。我們還將探討狹義相對論如何為核能的發現鋪平瞭理論道路，以及它對粒子物理學産生瞭何等深遠的影響。然而，狹義相對論的舞颱仍然局限在勻速直綫運動的參照係內。真正的革命，即廣義相對論，則需要將“引力”重新定義。本書花費大量篇幅來闡述愛因斯坦如何將引力從一種神秘的“超距作用力”轉變為時空本身的幾何屬性。我們將步入彎麯的時空之中。想象一張被放置在棉花糖上的保齡球，它使周圍的“織物”凹陷，而周圍的小彈珠則沿著凹陷的麯綫滾動——這就是引力的本質。在廣義相對論的部分，我們將詳細討論其核心概念：等效原理，即引力與加速度的等價性。我們會深入淺齣地介紹黎曼幾何的概念，理解“測地綫”如何取代瞭直綫，成為物體在彎麯時空中運動的路徑。本書將詳盡迴顧廣義相對論的經典檢驗：光綫在太陽引力場中的偏摺、引力紅移，以及對水星軌道的精確修正。更令人興奮的是，廣義相對論不僅僅解釋瞭已知的現象，它還預言瞭那些在當時看來純屬臆想的宇宙奇觀。我們將詳細探討黑洞的理論構建——那些時空麯率強大到連光都無法逃逸的區域。從史瓦西半徑到事件視界，這些概念將被清晰地呈現。此外，本書還將深入討論宇宙學中的應用，包括弗裏德曼方程的引入，以及廣義相對論如何為宇宙膨脹理論提供瞭數學框架，從而引導瞭現代大爆炸模型的建立。最後，我們將目光投嚮瞭廣義相對論最引人注目的預言之一：引力波。這些由大質量物體加速運動（如黑星閤並）在時空中産生的漣漪，如何傳播並攜帶瞭宇宙最劇烈事件的信息。本書將描述LIGO等先進探測器如何耗費數十年心血，最終捕捉到這些來自遙遠宇宙深處的微弱顫動，標誌著一個全新的“引力波天文學”時代的開啓。本書旨在嚮讀者展示，物理學的發展並非綫性進步，而是充滿瞭大膽的猜想、嚴謹的論證以及革命性的飛躍。它探討瞭人類心智如何掙脫日常經驗的束縛，去描述一個比我們感官所能捕捉的更為宏大、更為精妙的宇宙結構。讀者將帶著一種全新的敬畏之心，重新審視頭頂的星空和腳下的時間。這不是關於一部特定作品的描述，而是對人類理解自然法則這一壯闊曆史的深度挖掘。