Theories of Relativity

Theories of Relativity pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Henry Holt & Co
作者:Haworth-Attard, Barbara
出品人:
页数:240
译者:
出版时间:2005-9
价格:$ 19.15
装帧:HRD
isbn号码:9780805077902
丛书系列:
图书标签:
  • 英文小说
  • realism
  • english
  • 相对论
  • 爱因斯坦
  • 时空
  • 引力
  • 广义相对论
  • 狭义相对论
  • 物理理论
  • 现代物理
  • 宇宙学
  • 时空弯曲
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具体描述

"My fingers search the cardboard container, but I've finished the fries. I squirt ketchup on my fingers and lick it off. I'm never full. I think it was one of the reasons I had to leave, or, rather, my mother kicked me out. Jenna's a runaway, but I'm a throwaway. Tossed out. Like garbage." Keep your wits about you. Check your back. Do what it takes to survive on the streets. Dylan is living on the streets not through any choice of his own, unlike some of the teenagers he meets in the same situation. He's been cut loose by his unstable mother, and lost most contact with his two younger brothers. He has nothing but his backpack stuffed with a few precious belongings and the homeless kids he meets. At least he has his theories. No one can take those away from him. Like how every fourth person throws him spare change; how no one does anything for anyone without a price; and how he just might be able to find a place in this complicated world. Disturbing, gritty, painful, hopeful--this is a story of a sixteen-year-old determined to survive against all odds.

宇宙的织锦:时空、物质与能量的恢宏叙事 一部深入探讨经典物理学巅峰与现代宇宙学前沿的权威巨著 图书名称: 宇宙的织锦:时空、物质与能量的恢宏叙事 作者: [此处可自行设定一位资深物理学家的名字,例如:艾尔文·霍金斯] 出版社: [此处可自行设定一家知名学术出版社的名称,例如:环球科学出版社] --- 内容提要 《宇宙的织锦:时空、物质与能量的恢宏叙事》是一部旨在为对宇宙运行规律抱有深厚兴趣的读者,勾勒出一幅跨越数个世纪物理学思想演进的宏大画卷。本书并非仅仅局限于某一特定理论的精深剖析,而是致力于构建一个广阔的知识框架,涵盖了从牛顿力学的坚实基石,到量子力学的奇特领域,再到宇宙学前沿对暗物质与暗能量的探索。 本书的核心理念在于揭示自然界的基本要素——时空、物质和能量——是如何在不同尺度上相互作用,共同编织出我们所感知的这个复杂而精妙的宇宙。我们探讨的重点在于经典物理学的完备性与局限性,并以此为跳板,引向对现代物理学革命性概念的理解。 第一部分:牛顿世界的坚实基石 (The Bedrock of the Newtonian World) 本部分深入剖析了经典力学,这是人类理解宏观世界运动规律的第一个统一理论体系。我们将详细审视艾萨克·牛顿爵士建立的运动三定律和万有引力定律。 1. 绝对时空观的构建: 探讨牛顿如何将时间和空间视为独立于物质和事件的绝对背景。这种直观的、欧几里得式的几何观,如何统治了物理学界近三百年,并成功解释了行星轨道、潮汐现象乃至早期机械工程的诸多难题。我们将分析绝对时间与绝对空间在宏观低速世界中的无懈可击。 2. 动量守恒与能量的概念化: 详细阐述动量(质量乘以速度)作为基本守恒量的物理意义。随后,我们将追踪“能量”这一核心概念的演变,从动能、势能到热力学第一定律(能量守恒)的确立。这部分内容强调了能量在孤立系统内传递与转化的基本规则,并介绍了功、功率等关键量。 3. 经典场的初步概念: 尽管麦克斯韦方程组尚待引入,但本章会介绍引力场(作为牛顿力的一种媒介描述)的早期形态,为后续理解场的概念打下基础。 第二部分:电磁学的统一与光速的挑战 (The Unification of Electromagnetism and the Challenge to Celerity) 经典物理学的第二个里程碑是电磁现象的统一。本部分聚焦于詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的工作,以及由此引发的对绝对时空观的第一次重大冲击。 1. 麦克斯韦方程组的辉煌: 详细解析电场、磁场、电荷密度和电流密度如何通过这四条简洁而深刻的方程联系在一起。重点解析位移电流的概念如何弥补了电路理论中的逻辑断层。 2. 光即电磁波: 阐述麦克斯韦如何通过计算,预言了电磁波的速度恰好与当时测得的光速吻合。这确立了光是一种电磁现象的基本事实,并使电磁学成为一门成熟的、独立的物理分支。 3. 迈克尔逊-莫雷实验与以太的困境: 详细回顾了19世纪末旨在测量地球相对于假想的“光以太”的速度的经典实验。我们将分析这些实验的零结果如何有力地挑战了叠加速度的经典规则,从而为下一场革命埋下了伏笔。这部分着重于实验数据如何迫使物理学家重新审视时间和空间本身的性质。 第三部分:物质的微观本质:量子革命 (The Microscopic Realm: The Quantum Revolution) 当物理学家将目光投向原子尺度时,经典物理学的统治地位彻底瓦解。本部分系统地介绍了量子力学的起源及其对“实在”概念的颠覆。 1. 黑体辐射与普朗克的假设: 追溯黑体辐射曲线的解释困境,以及马克斯·普朗克为解决这一问题而引入的“能量量子化”的革命性假设。我们将严格区分“能量最小单元”的引入与经典理论的彻底决裂。 2. 光电效应与光子的确立: 探讨爱因斯坦如何运用普朗克的量子的概念,成功解释光电效应,并提出光子(能量的离散包)的概念。这不仅确立了光的波粒二象性的早期证据,也标志着经典电磁理论在微观层面的失效。 3. 波尔模型与原子稳定性: 分析尼尔斯·波尔如何将量子化概念应用于卢瑟福的原子模型,解释了氢原子光谱的离散性,并引入了定态、能级跃迁等核心概念。虽然波尔模型在更复杂的原子中有所不足,但其对定态的描述是划时代的。 4. 薛定谔方程与物质波: 转向更完备的量子力学描述。我们将介绍德布罗意的物质波假设,以及薛定谔波动方程的结构和物理意义。重点讲解波函数 $Psi$ 及其概率解释,强调“位置”和“动量”等可观测量的测量不再是确定性的,而是概率性的。 5. 不确定性原理的哲学意涵: 深入讨论海森堡的不确定性原理,解释了为什么我们不可能同时精确地知道一个粒子的位置和动量。这不是测量技术的限制,而是宇宙在微观层面的基本属性。 第四部分:宇宙的结构与动力学 (The Architecture and Dynamics of the Cosmos) 本部分将视野从微观扩展到宇宙尺度,探讨了现代物理学对整个时空结构及其演化的理解。 1. 经典热力学与熵增定律: 在进入现代宇宙学之前,需要巩固对热力学第二定律的理解。我们将详细阐述熵(Entropy)作为系统无序度的量度,以及“熵增原理”对时间之箭的根本性约束——即宇宙的演化方向性。 2. 恒星的诞生与核合成: 探讨恒星的引力平衡、内部压力机制,以及在恒星核心发生的核聚变过程。我们将分析氢和氦如何通过一系列核反应链,转化为更重的元素,解释了宇宙中元素丰度的来源,以及超新星爆发在元素播撒中的关键作用。 3. 星系的形态与演化: 介绍对河外星系和宇宙大尺度结构的观测结果,包括哈勃的红移测量及其对宇宙膨胀的初步暗示。我们将分类讨论螺旋星系、椭圆星系和不规则星系的结构特征和形成模型。 4. 宇宙学模型的基础观测证据: 重点介绍支持现代宇宙学模型的关键观测事实:宇宙微波背景辐射(CMB)的发现及其作为“宇宙大爆炸余晖”的意义,以及轻元素(氢、氦)的丰度预测与实际测量的惊人一致性。 5. 物质与能量的隐形构成: 深入讨论现代宇宙学面临的两大谜团——暗物质和暗能量。我们将分析星系旋转曲线如何揭示了超出可见物质的引力效应(暗物质),以及宇宙加速膨胀如何指向一种弥漫性的、具有负压力的能量形式(暗能量)。本书将详尽介绍当前探索这些“隐形”组分的实验和理论方法。 结语:物理学的未竟之路 《宇宙的织锦》最终将引导读者反思当前物理学的前沿挑战:如何调和描述宏观引力的广义描述与描述微观世界的量子场论。本书结尾将展望未来,探讨弦理论、圈量子引力等试图构建“万有理论”的尝试,强调科学探索永无止境,人类对宇宙终极规律的追问将持续下去。 本书结构严谨,论证清晰,配有大量详尽的图表和历史背景介绍,适合物理学专业学生、对科学史感兴趣的业余爱好者,以及所有渴望理解我们所处宇宙基本法则的求知者阅读。 --- 目标读者: 物理学、天文学专业学生;对科学史和宇宙学有浓厚兴趣的普通读者。 核心关键词: 经典力学、电磁学、量子理论、热力学、宇宙膨胀、暗物质、暗能量、时空结构。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《Theories of Relativity》这本书,宛如一部引人入胜的科学史诗。它不仅仅是关于理论本身,更是关于这些理论是如何被发现、被验证、以及它们如何改变我们认识宇宙的方式。作者以生动的笔触,描绘了爱因斯坦如何从一个年轻的专利局职员,成长为一位影响世界的物理学巨匠。 我对于书中关于“弯曲时空中的光线传播”的解释,留下了深刻的印象。光线并非在平直的路径上运动,而是会随着时空的弯曲而改变方向,这种现象在引力透镜效应中得到了验证,也让我对引力的本质有了更深的理解。 书中对相对论在宇宙学中的应用的探讨,也让我大开眼界。从宇宙的膨胀到黑洞的形成,相对论都扮演着至关重要的角色。它让我意识到,这些看似遥远的理论,其实与我们所处的宇宙息息相关。

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阅读《Theories of Relativity》的过程,更像是一场智识的探险,每翻一页,都仿佛在揭开宇宙隐藏的一角。作者的叙述方式非常巧妙,他能够将最复杂、最抽象的概念,用最平易近人,甚至带点诗意的方式表达出来,让我在享受阅读乐趣的同时,也能够逐渐领悟到相对论的精妙之处。 我至今难忘书中对“引力波”的讨论。爱因斯坦预言了引力波的存在,而现代的科学实验也证实了这一点,这其中的逻辑严谨性和预测的准确性,着实令人惊叹。作者详细介绍了探测引力波的难度以及其重要性,让我对人类科学探索的决心和毅力有了更深的敬意。 书中的许多篇章,都充满了作者对科学史的洞察。他不仅介绍了相对论本身,还讲述了在它诞生之前,物理学界是如何看待空间、时间和引力的,以及爱因斯坦的理论是如何颠覆了牛顿的经典力学的。这种历史的维度,让相对论的出现更显得意义非凡。

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从拿到《Theories of Relativity》这本书开始,我就被它那深邃的封面设计所吸引,仿佛预示着一段探索宇宙奥秘的旅程即将展开。我是一名对物理学有着浓厚兴趣的普通读者,虽然没有受过专业的物理学训练,但对爱因斯坦的相对论一直怀有莫名的敬畏与好奇。这本书的出现,就像是一束光,照亮了我通往理解这些复杂理论的道路。 它不仅仅是一本学术著作,更像是一位耐心且充满智慧的导师。作者以一种极其清晰且引人入胜的方式,循序渐进地讲解了狭义相对论和广义相对论的核心概念。我尤其欣赏作者在解释“同时性的相对性”时所使用的生动比喻,比如那著名的“火车上的闪电”实验,一下子就让我抓住了这个看似反直觉的概念的精髓。它没有让我感到被过于抽象的数学公式所压倒,而是通过巧妙的图示和类比,将那些深奥的物理原理转化为易于理解的语言。 我沉浸在书中对“时间膨胀”和“长度收缩”的详细阐述中,它们不再是科幻小说中的奇思妙想,而是被严谨地构建在数学和逻辑的基石之上。每一次阅读,我都能发现新的理解层面,仿佛在拨开层层迷雾,逐渐窥见宇宙运行的真实面貌。作者对于相对论在日常生活中的潜在影响(尽管很多是间接的)的探讨,也让我对这些理论有了更深的现实意义的认知。

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从我拿到《Theories of Relativity》这本书的那一刻起,我就知道我将踏上一段非凡的知识旅程。它不仅仅是一本物理学书籍,更是一扇通往更深邃的宇宙理解之门。作者的文笔流畅且富有吸引力,他能够将那些通常被认为是艰深晦涩的概念,用一种如此清晰、生动的语言表达出来。 我被书中关于“引力作为时空几何”的解释深深吸引。它颠覆了我过去对引力的认识,不再是牛顿力学中那种看不见的“力”,而是时空本身因质量的存在而发生的“形变”。作者用精妙的比喻,描绘了质量如何在时空中“挖出”一个坑,而物体则沿着这个“坑”的轨迹运动,这让我对宇宙的运行机制有了全新的感悟。 书中对狭义相对论的讲解,尤为出色。我过去对“光速不变原理”的理解,仅仅停留在口头上,而作者通过一系列思想实验,让我深刻体会到这一原理所带来的连锁反应,诸如时间膨胀、长度收缩以及相对论性的同时性。他没有回避数学公式,但每次出现,都伴随着详尽的解释和直观的类比,让我能够跟上他的思路。

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这本书带给我的感受,远不止于知识的获取。它更像是一次智力上的冒险,一次与人类最伟大头脑之一的对话。作者在叙述过程中,巧妙地穿插了爱因斯坦的生活点滴和思想历程,这使得冰冷的物理定律变得有温度,有血有肉。我仿佛能够感受到爱因斯坦在无数个夜晚,在黑板前苦苦思索,在笔记本上奋笔疾书的场景。 我特别被书中关于“等效原理”的解释所打动。它将引力与加速度联系起来,这个看似简单的联系,却是打开广义相对论大门的钥匙。作者通过描绘一个在加速上升的电梯中的人所感受到的“重力”,让我深刻地理解了等效原理的直观含义。这种将抽象概念具象化的能力,是这本书最令人称赞的特质之一。 阅读过程中,我时常停下来,反复咀嚼作者的文字,试图理解那些涉及时空弯曲、引力透镜效应的解释。虽然我承认其中一些概念对我来说依然带有一定的挑战性,但作者的引导让我始终保持着探索的动力,而不是因为困难而望而却步。它让我明白了,理解相对论并非遥不可及,而是需要耐心、专注和一种开放的心态。

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从字里行间,我感受到作者对相对论的深厚情感和深刻理解。他不仅仅是知识的传递者,更是思想的启发者。在探讨广义相对论对天文学的影响时,作者详细地阐述了引力透镜效应如何帮助我们观测遥远的星系,以及黑洞的存在如何被爱因斯坦的理论所预言。 我特别喜欢书中关于“光锥”的章节。它以一种非常直观的方式,解释了因果律的限制,以及信息传递的速度上限。这让我对宇宙的因果结构有了更深刻的理解,也更加敬畏物理定律的严谨性。 这本书还引导我思考了相对论在哲学层面的意义。它迫使我去审视我们对现实的认知,以及我们所处的宇宙的本质。这种跨越学科的思考,是这本书最宝贵的价值之一。它让我明白,科学不仅仅是冷冰冰的公式和数据,更是对宇宙最深层奥秘的探索。

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这本书带给我的,是一场关于“现实”本身的深刻反思。我们对世界的感知,是否真的反映了世界的真实面貌?《Theories of Relativity》通过其对时间、空间和运动的相对性的阐述,极大地拓展了我对“现实”的定义。 我特别欣赏作者在探讨“惯性系”和“非惯性系”时的严谨。他清晰地说明了在不同的参照系下,物理定律如何表达,以及惯性力是如何产生的。这种对基本概念的梳理,让我能够更扎实地理解相对论的基石。 书中对“质能方程”E=mc²的深入解读,是我阅读中最具启发性的部分之一。它不仅仅是一个简单的公式,更是揭示了物质和能量之间深刻的联系,以及宇宙中潜在的巨大能量。我被它所蕴含的强大力量所震撼。

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《Theories of Relativity》这本书,是一次令人振奋的思维训练。它挑战了我根深蒂固的关于空间、时间和运动的直觉认知。我一直以为时间是绝对的、均匀流逝的,但狭义相对论的出现,彻底颠覆了我的这种看法,让我意识到时间是可以被改变的,它与观察者的运动状态息息相关。 作者在解释“能量-质量等价”的E=mc²公式时,没有仅仅停留在公式本身,而是深入探讨了其背后的物理意义,以及它如何改变了我们对物质和能量的理解。这本书让我意识到,微小的质量中蕴藏着多么巨大的能量,这让我对宇宙的构成和运作有了全新的认识。 广义相对论的部分,则更加令人着迷。时空的弯曲,这个概念本身就足够令人惊叹。作者通过类比将一个光滑的平面上的球体对平面的影响,来形象地解释质量如何弯曲时空,从而产生我们所感受到的引力。这种解释方式,让我在脑海中构建出了一个动态、可变的宇宙模型。

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这本书是一次深刻的认知革新。我一直以来对“同步”的理解,都停留在一种绝对的、普遍的层面上,认为一个事件在任何地方、任何观察者看来,发生的时间都是一样的。然而,《Theories of Relativity》中的狭义相对论,彻底打破了我这种刻板印象,让我意识到“同步”本身也是相对的,它取决于观察者的运动状态。 我尤其欣赏作者在解释“双生子佯谬”时的细致入微。这个佯谬看似违反直觉,但经过作者层层剥茧的分析,我明白了为何在相对论的框架下,它并非真正的矛盾。这种对佯谬的清晰解析,是我理解时间膨胀概念的关键。 书中的图解,是其成功的重要因素之一。它们不仅仅是枯燥的几何图形,更是帮助我直观理解时空几何的绝佳工具。我反复研究那些描绘时空弯曲的图示,仿佛置身于一个扭曲的时空之中,亲身感受质量对时空的影响。

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《Theories of Relativity》是一本充满智慧和启迪的书。它让我明白了,理解科学理论,并非仅仅是记住公式,更重要的是理解其背后的思想和逻辑。作者以其卓越的叙事能力,将这些复杂的思想,以一种令人着迷的方式呈现出来。 我尤其被书中关于“宇宙的整体性”的思考所吸引。相对论的出现,让我们看到了一个更宏大、更统一的宇宙图景,在那里,空间、时间和物质相互关联,共同构成了宇宙的织锦。 书中对相对论的实验验证的详细介绍,也让我对科学方法论有了更深刻的认识。从对水星近日点的观测,到对光线在太阳引力场中的弯曲的测量,每一个验证都充满了智慧和勇气,也让我更加确信科学真理的力量。

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满篇的英文看得人眼晕,可若静心看下去发现收获的是莫大的感动。有多少人愿意去关注社会边缘的那些人们?作者用细微的眼睛看到了常人所看不到的那些挣扎,矛盾,纠葛。于是有了这篇小说,有了感动,有了梦与美好。生存的真正理论就是,依旧要有信仰,尽管早已步步步入绝望。

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