人类看得懂的相对论

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出版者:
作者:[日]新堂进
出品人:
页数:197
译者:栾美群
出版时间:2012-9
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787550109667
丛书系列:
图书标签:
  • 科普
  • 相对论
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具体描述

一百年来最拉风的科学理论是什么?当然是相对论!

但一百年来最难懂的大概也是相对论。

看不懂相对论,貌似有很多原因——可能是爱因斯坦一不小心写得太难懂了,也可能是一些老师故意不告诉你。但来自你的原因最多只有一个:在地球上生活太久了,思维已经框架化了。本书轻而易举地跳出思维框架,教你轻松读透相对论。

作者新堂进是一名爱因斯坦铁粉,对相对论有浓厚的兴趣。在阅读过大量的相关书籍之后,他发现只要甩掉常识,相对论就很容易理解。新堂进深感这些书籍的繁琐复杂,于是决定写一本书,力求简单易懂地传达出相对论的本质。

本书的主旨,就是要想尽办法让你看懂相对论。在作者的努力下,其他障碍已经统统扫除。现在你要做的,就是翻开这本书,忘掉在地球上习惯的一切,然后开始你的时空之旅。

 媒体评论:

(读者反馈)

之前也读过几本关于相对论的书,但大多都看不懂。但是这本书不一样,既容易读,也容易理解。

关键是“丢掉常识”,只要能做到这一点,那就很简单了。让人不可思议的是,为什么其他的书没有把这么简单的道理告诉我们呢?总之,文章很好读,漫画的形式也能加深理解,插图也挺喜欢的。

书中也提到了一些计算公式,但是没说计算方法,作为入门书倒是没什么关系,但对于想通过计算公式理解的人来说或许还有些不够……

——大学教师 谷崎浩史

这本书有很强的逻辑性。作者将“光速不变定律”“速度是有上限的”和“时间和空间是相对的”之间的逻辑关系讲得非常清楚,所以相对论一下子就能理解了。这对思考问题的逻辑能力很有帮助,现在自己遇到一些问题时,也会想想逻辑上的矛盾了。

书中还有思想实验的例子,就是在大脑中进行实验而不用考虑“是否能实现”,也是一种开拓思路的好方法。将它用在数学和物理上面,许多难题马上就明白了。

——健太郎

作为文科生,实在是对数字和公式理解无能,所以一直看不懂相对论。但是又觉得它很神奇,一直想弄明白。而这本书让我大概弄懂相对论了,真是很高兴~

书中只有几个公式,也没有计算,都是用举例和漫画来说明,看起来就不会觉得累。

稍微遗憾的是,广义相对论部分讲解不是很详细,但作为科普书也刚刚好,再深一些可能就看不懂了,哈哈~

——亚马逊网友 由美

《星辰的低语:宇宙深处的谜题与探索》 本书带领读者踏上一段穿越时空的宏大旅程,深入宇宙最深邃、最迷人的领域。我们不聚焦于狭义或广义相对论的数学推导,而是将目光投向那些支撑起我们对宇宙理解的基石——从基本粒子的奇特行为到星系尺度的动态演化,探究那些驱动着万物运行的根本力量与未解之谜。 第一部分:物质的微观舞台——量子世界的奇异法则 我们的探索始于物质的最基本层面。在本部分中,我们将解析量子力学如何彻底颠覆了我们对实在的认知。我们不会深入探讨薛定谔方程的解法,而是关注其哲学意涵和宏观世界的体现。 1.1 概率的迷雾与波函数的坍缩: 物质不再是确定不变的粒子流,而是弥漫在空间中的概率波。我们将详细描述“双缝实验”的精妙之处,阐述观察行为如何从根本上影响了我们所测量的结果。我们探讨海森堡不确定性原理的实际意义——为什么我们永远无法同时精确知道一个粒子的位置和动量,这并非测量技术的局限,而是宇宙固有的属性。我们将通过生动的案例,解释量子叠加态如何让一个物体同时处于多种可能的状态,直到被“唤醒”。 1.2 量子纠缠:幽灵般的超距作用: 爱因斯坦曾称之为“幽灵般的超距作用”,量子纠缠是自然界中最反直觉的现象之一。本书将详细描绘一对粒子如何跨越巨大的空间距离,瞬间共享彼此的命运。我们会讨论贝尔不等式的实验验证,并深入探讨纠缠态在未来信息技术(如量子计算和量子加密)中的巨大潜力,将抽象的物理概念转化为令人兴奋的技术前景。 1.3 费米子与玻色子:物质与力的两种舞者: 宇宙中的基本粒子被划分为两大阵营:构成物质的费米子(如夸克和轻子)和传递相互作用的玻色子(如光子和胶子)。我们将用通俗易懂的方式解释“泡利不排斥原理”如何确保物质具有体积和结构,防止所有电子挤入最低能级。同时,我们将揭示玻色子如何通过交换力的媒介,实现粒子间的相互作用,构建出我们所感知的世界。 第二部分:恒星的诞生、死亡与元素的熔炉 我们将的视角从微观转向宏观,聚焦于宇宙中最壮丽的景象——恒星的生命周期及其对宇宙化学的贡献。我们不涉及爱因斯坦场方程的张量分析,而是关注核聚变反应的驱动力与结果。 2.1 恒星的引力平衡:一场持续的角力: 恒星的本质是一场持续不断的战斗:向内的引力压缩与向外辐射的压力抗衡。我们将详细描述主序星如何通过核心的氢核聚变成氦,来维持这种动态平衡。我们将解释为什么恒星的质量决定了它的寿命和最终命运,质量较小的恒星与质量庞大的恒星为何有着截然不同的生命轨迹。 2.2 超新星的爆发:宇宙的炼金术士: 当大质量恒星耗尽核心燃料时,它们会以宇宙中最剧烈的爆炸——超新星爆发——结束生命。本书将细致描绘导致这些爆炸的物理机制,特别是铁核的形成如何引发灾难性的引力坍缩。更重要的是,我们将阐述超新星爆发是宇宙中重元素(比铁重的元素,如金、银、铀)的主要合成工厂,解释了“我们都是星尘”的真正含义。 2.3 脉冲星与磁星:极端磁场的奇观: 恒星演化末期可能留下极端致密的残骸——中子星。我们将探索中子星的密度,其物质密度之高,一茶匙的物质就重达数十亿吨。重点描述脉冲星现象:这些快速旋转的中子星如何通过其强大的磁场,以规律的电磁脉冲形式向外发射光束,如同宇宙中的灯塔,帮助我们精确测度时间与距离。 第三部分:时空的大尺度结构与宇宙的命运 本部分将带领读者跳出星系尺度,考察宇宙作为一个整体是如何形成、演化,并展望其终极归宿。我们将探讨宇宙学模型,侧重于观测证据而非复杂的几何学。 3.1 暗物质之谜:看不见的骨架: 观测表明,星系和星系团的旋转速度远超可见物质所能提供的引力。本书详细梳理了支持暗物质存在的关键观测证据,包括星系旋转曲线、引力透镜效应以及宇宙微波背景(CMB)的波动。我们将评估当前主流的候选粒子(如WIMPs)及其探测的挑战,认识到暗物质构成了宇宙质量的绝大部分,但其本质仍然是现代物理学最大的谜团之一。 3.2 暗能量:加速膨胀的驱动力: 20世纪末,科学家们惊奇地发现宇宙的膨胀正在加速。我们深入探讨暗能量的概念,将其描述为一种弥漫在整个空间中的、具有负压力的能量形式。我们将对比解释不同的暗能量模型(如宇宙学常数),以及它们对宇宙未来膨胀轨迹的决定性影响。 3.3 宇宙微波背景辐射(CMB):宇宙的婴儿快照: CMB被誉为宇宙学中最有力的证据之一。本书将介绍它是如何由大爆炸后约38万年,宇宙冷却到足以允许光子自由传播时留下的“余晖”。我们将分析CMB温度的微小起伏(各向异性),这些起伏正是后来形成所有星系和结构的种子,是检验我们宇宙学模型的关键“指纹”。 3.4 宇宙的终极猜想:热寂与大撕裂: 基于我们对暗能量的理解,本书将探讨宇宙未来可能的几种结局:如果暗能量保持不变,宇宙将趋于“热寂”,所有恒星燃尽,一切归于冰冷的稀疏状态;如果暗能量的强度随时间增加,则可能发生“大撕裂”,最终连原子本身都会被撕碎。 通过对这些基础物理和宇宙学前沿的细致梳理,《星辰的低语》旨在为所有对宇宙深层奥秘抱有好奇心的人,提供一个既严谨又充满想象力的探索指南,领略我们身处的世界和时空远比日常经验所能触及的更为广阔和奇妙。

作者简介

(日)新堂进

1971年生于日本长野县。编程专业,一直对物理学抱有浓厚的兴趣。博览群书,阅读过大量相对论方面的书籍,现在已然是一名爱因斯坦铁粉。

(日)二间濑敏史

本书审订者。1953年生于日本北海道札幌市,毕业于京都大学理学部,在英国卡迪夫大学修完博士课程。现任日本东北大学研究生院天文学专业教授,主要研究广义相对论、宇宙论等理论。著有《相对论认识》(讲谈社)、《图解杂学:读懂相对论》(夏目社)、《探索宇宙的尽头》(洋泉社)、《时间旅行是可能的吗?》(筑摩书房)等多部作品。

目录信息

 目录:
序 言
第1章 什么是相对论?
1. 什么是“相对”?
2.“时间和空间本身是相对的”?
3. 伽利略相对性原理
4. 光速不变定律
5. 为什么光速不变?
6. 相对论的两个基础
7. 用不用1 秒钟?
8.“绝对时间”和“固有时间”
9. 矛盾并非如此简单
10. 相对论的解答
11. 相对论引发的事情
Q&A
Column:相对的东西是什么?
第2章 同时的相对性
1. 同时的相对性
2.“同时的相对性”发生在不同的地点
3. 因果关系
Q&A
Column:相对论的“约定”
第3章 时间膨胀
1. 时间膨胀
2.“相对”的另一层意思
3. 距离变远,时间就变慢
Q&A
第4章 长度收缩
1. 从宇宙飞船看到的“长度收缩”①
2. 从宇宙飞船看到的“长度收缩”②
3. 从空间站看到的“长度收缩”①
4. 从空间站看到的“长度收缩”②
5. 空间站的时间校准
6. 未来,是现在就发生的吗?
7.“长度收缩”其实就是“空间收缩”
8. 就算是“现在”也不能够共享
Q&A
Column:相对论,让头脑变聪明?
第5章 相对论的本质
1. 时间和空间的概念
2. 移动是什么?
3. 什么是特殊的?
4. 相对论的本质
5. 速度是有上限的
6. 速度合成定律
7. 以光的速度移动会如何?
8. 膨胀程度和收缩程度
9.“伽利略相对性原理”本来的意思
10.“相对”一词包含着更为广泛的意思
11. 爱因斯坦相对性原理
Q&A
第6章 E=mc²
1.“质量和能量”的相对性
2. 质量增大
3.“质量增大”的例子
4. 会增大多少?
5. 质能等价理论
6. E=mc²
7. 把质量转化为能量的方法
8. 质能守恒定律
Q&A
第7章 时空图
1. 什么是时空图?
2. 什么是“维”?
3. 假性立体时空图
4. 时空图的绘制方法
5.“地球的时空图”和“电车的时空图”
6. 事件
7. 时空的本质
8. 用时空图来理解“同时的相对性”
9. 用时空图来理解“时间膨胀”
10. 用时空图来理解“长度膨胀”
11. 参考系
12. 相对论的结论
Q&A
第8章 相对论的“将来”
1.“时间压缩”和“长度伸展”① : 两架宇宙飞船
2.“时间压缩”和“长度伸展”②:“膨胀”和“收缩”取决于看法
3.“时间压缩”和“长度伸展”③: “地点”的尺度
4. 双生子悖论① :加速跳跃
5. 双生子悖论② :双生子悖论
6. 双生子悖论③ :浦岛效应
7. 光锥① :光锥
8. 光锥② :光锥和因果关系
9.“快子”① :超光速粒子“快子”
10.“快子”② :“快子”通信
Q&A
Column:生活贫穷的爱因斯坦
第9章 悖论
1. 什么是“悖论”?
2. 超光速通信的悖论
3. 汽车库的悖论
4. 两束光的悖论
5. 急速起飞的宇宙飞船的悖论
6. 超光速移动的悖论
7. 旋转圆盘的悖论
第10 章 从牛顿到爱因斯坦
1. 牛顿和绝对空间
2. 以太的探寻
3. 爱因斯坦华丽登场
Q&A
Column:相对论的应用领域相对论的应用领域
· · · · · · (收起)

读后感

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by 郎天一 相对论创立至今百年已过,它的影响越来越深入普遍,从最初的原子弹、氢弹到今天进入千家万户的核能发电,从沙漏计时到今天的原子钟,到已经覆盖全球的卫星导航网络(GPS)等等,我们的生活已离不开相对论揭示的原理和技术,遗憾的是,我们还觉察不出时间的不均匀流...

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by 郎天一 相对论创立至今百年已过,它的影响越来越深入普遍,从最初的原子弹、氢弹到今天进入千家万户的核能发电,从沙漏计时到今天的原子钟,到已经覆盖全球的卫星导航网络(GPS)等等,我们的生活已离不开相对论揭示的原理和技术,遗憾的是,我们还觉察不出时间的不均匀流...

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by 郎天一 相对论创立至今百年已过,它的影响越来越深入普遍,从最初的原子弹、氢弹到今天进入千家万户的核能发电,从沙漏计时到今天的原子钟,到已经覆盖全球的卫星导航网络(GPS)等等,我们的生活已离不开相对论揭示的原理和技术,遗憾的是,我们还觉察不出时间的不均匀流...

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by 郎天一 相对论创立至今百年已过,它的影响越来越深入普遍,从最初的原子弹、氢弹到今天进入千家万户的核能发电,从沙漏计时到今天的原子钟,到已经覆盖全球的卫星导航网络(GPS)等等,我们的生活已离不开相对论揭示的原理和技术,遗憾的是,我们还觉察不出时间的不均匀流...

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by 郎天一 相对论创立至今百年已过,它的影响越来越深入普遍,从最初的原子弹、氢弹到今天进入千家万户的核能发电,从沙漏计时到今天的原子钟,到已经覆盖全球的卫星导航网络(GPS)等等,我们的生活已离不开相对论揭示的原理和技术,遗憾的是,我们还觉察不出时间的不均匀流...

用户评价

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坦白说,我之前对相对论的印象一直停留在“高深莫测”的层面,总觉得那是属于物理学家的“专属领地”。但是,这本书完全打破了我的这种刻板印象。《人类看得懂的相对论》的出现,就像是一束光,照亮了我心中对宇宙的求知欲。作者用一种极为友善和包容的姿态,邀请我去探索那些曾经让我却步的概念。我不再感到自己是个局外人,而是像一个好奇的孩子,在作者的引领下,小心翼翼地触摸着科学的边缘。我喜欢书中所展现的那种开放和探索的精神,它鼓励我去思考,去质疑,去发现。我希望这本书能够让我对科学产生持久的热情,并在未来的生活中,继续保持这份对未知世界的好奇和探索的勇气。

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这本书最让我印象深刻的地方,在于它并没有止步于理论的介绍,而是深入探讨了相对论在现代科技中的应用。我一直觉得,科学理论的魅力不仅在于其本身的美感,更在于它如何改变我们的生活,如何塑造我们的未来。读到书中关于GPS系统、核能利用等部分的阐述时,我才真正体会到相对论的巨大价值。原来,那些曾经只存在于科学家脑海中的抽象概念,早已悄无声息地融入了我们日常生活的方方面面。这种将理论与实践巧妙结合的叙述方式,让我对科学的敬畏之心油然而生。它不仅仅是在“教”我知识,更是在“启迪”我,让我看到科学的力量是如何在不知不觉中改变着世界。我期待着,在未来的阅读中,能够继续发现更多隐藏在科学背后的令人惊叹的联系。

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这本书的封面设计就抓住了我的眼球,简洁明了,带着一种智慧的光芒。我一直在寻找一本能够让我真正理解爱因斯坦相对论的书,而不是那些充斥着晦涩公式和专业术语的教科书。《人类看得懂的相对论》这个名字本身就充满了吸引力,它承诺了一种更易接近的学习方式,让我对接下来的阅读充满了期待。想象一下,那些曾经被视为宇宙奥秘的理论,如今能够以一种我们普通人也能领会的方式呈现在眼前,这本身就是一种巨大的进步。我希望这本书能够像一位耐心而博学的老师,一步步引导我穿越时空的迷雾,感受引力的奇妙,理解光速的极限。也许,读完这本书,我还能对我们身处的宇宙有更深一层的认识,不再仅仅是仰望星空,而是能够理解星星为何那样闪耀,宇宙为何如此浩瀚。这本书,在我看来,不仅仅是一本科普读物,更是一次精神上的探索之旅,一次对人类智慧结晶的致敬。我非常期待它能为我打开一扇通往全新理解的大门。

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不得不说,这本书的编排方式也着实高明。每一章节的标题都富有诗意,而且逻辑清晰,循序渐进。作者似乎有一种天生的能力,能够将复杂的知识点拆解得如同剥洋葱一般,层层递进,直到露出最核心的本质。我喜欢这种“慢下来”的学习方式,它给予了我充分的时间去消化和理解。尤其是在阅读关于“引力场”和“时空弯曲”的部分时,作者并没有急于给出结论,而是通过各种生动的比喻和类比,让我逐渐建立起对这些抽象概念的直观认识。我甚至能在脑海中“看见”时空如同被重物压弯的画布,而引力,不过是这种弯曲留下的痕迹。这种沉浸式的阅读体验,让我感觉自己仿佛置身于一个由文字构建的微缩宇宙,而我,正在其中自由地探索。

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我收到这本书的时候,迫不及待地翻开。首先吸引我的是作者的文笔,它不像许多科学著作那样枯燥乏味,而是充满了生动形象的比喻和引人入胜的叙述。虽然我并不具备深厚的物理学背景,但作者仿佛早已预料到这一点,巧妙地避开了那些可能让我望而却步的数学推导,而是通过一系列精心设计的思想实验,将抽象的概念变得具体可感。每一次阅读,都像是在经历一场奇妙的脑力冒险。我尤其喜欢作者在解释“同时性相对性”时所使用的例子,它颠覆了我长期以来对时间流逝的固有认知。原来,我们所认为的“绝对”的时间,在相对论的框架下,竟然变得如此灵活和主观。这种对物理世界本质的全新解读,让我感到无比震撼,同时也激发了我对宇宙深层奥秘的好奇心。我仿佛看到,在作者的引导下,我正一步步接近一个更加真实、更加奇特的宇宙。

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作者讲得不错哦~作为入门书的话完全没有问题可以看懂的,希望作者能有机会详细讲讲广义相对论吧!

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只看前面,觉得作者表达得浅显易懂;但看到后面,还是觉得该看一本专业点的教材,才能学懂相对论。

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文科生看这个好费劲,然而还是有收获的。的确比较容易理解,忽略掉了公式和计算部分。但有些内容还是写的繁冗了,同样的内容反复说,而且喜欢自创词汇,解答部分老说这个先不说这个以后说,为什么不把这些不回答的问题删掉呢?觉得书可以做的再精致些。

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有点意思啊,只是有些内容理解起来有点费劲,好像是翻译或者语言使用的问题

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脚踏不牢实地,于是更艰难的仰望星空

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