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出版者:Routledge

作者:Albert Einstein

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:2001-5-18

价格:GBP 12.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780415253840

丛书系列:Routledge Classics

图书标签:

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• 英文原版
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《宇宙的织锦：时空、引力与光明的舞蹈》 在这部宏伟的著作中，我们将一同踏上一场前所未有的思想旅程，去探寻宇宙最深邃的奥秘，理解我们所生存的现实是如何被编织而成。本书并非仅仅堆砌冰冷的公式或晦涩的理论，而是力求以一种清晰、引人入胜的方式，展现那些构筑了现代物理学基石的深刻洞见。我们将深入探讨那些改变了我们对空间、时间、物质乃至整个宇宙认知的革命性思想，并试图揭示它们之间错综复杂而又和谐统一的内在联系。 在旅程的开端，我们会从人类对宇宙最初的惊奇与探索开始。从古人仰望星空，试图理解日月星辰的运行轨迹，到牛顿力学体系的建立，我们看到了人类理性如何一步步地描绘出宇宙的宏大图景。牛顿的万有引力定律，如同一只无形的手，将天上的苹果与地上的月亮联系起来，解释了行星的轨道，预测了潮汐的涨落。这是一个令人振奋的时代，人类似乎已经掌握了宇宙运转的密钥，以为我们可以精确地计算和预测一切。 然而，宇宙的奥秘远比我们想象的更加深邃与奇妙。随着科学的不断发展，一些不容忽视的细微偏差开始显露，它们如同宇宙在对我们的 Newtonian 视角提出的挑战。在19世纪末20世纪初，物理学领域迎来了前所未有的变革。麦克斯韦方程组统一了电和磁，揭示了光是一种电磁波，并且以一个恒定的速度传播。这一发现，看似只是对电磁现象的进一步理解，却悄然播下了颠覆整个时空观的种子。 光速的恒定性，这一看似简单的物理事实，却具有石破天惊的革命性意义。想象一下，无论你是静止不动，还是以极高的速度追赶着一束光，你测量到的光速永远是那个固定的数值。这与我们日常生活中的经验——速度是相对的，是完全相悖的。这种不符合直觉的现实，迫使我们不得不重新审视“空间”和“时间”这两个我们习以为常的概念。 本书将着重阐述，正是光速的恒定性，引发了对经典时空观的彻底颠覆。我们将会看到，时间并非是独立于观察者之外、如同永恒河流般匀速流淌的绝对实体。相反，时间是与空间紧密相连的，形成了一个统一的四维“时空”结构。这个时空是动态的，它会受到物质和能量的影响而发生弯曲和变形。 我们将详细解析，当物体以接近光速的速度运动时，观察者会注意到什么？时间的流逝速度会变慢，物体的长度会收缩。这些并非是科幻小说中的臆想，而是经过无数实验验证的真实物理效应。我们会深入理解，这些效应是如何从光速不变这一基本原理推导出来的，它们是如何在微观粒子加速器中被精确测量，又是如何在某些天文现象中得到印证的。 然而，时空的奇妙远不止于此。本书将把我们引向另一个更加宏伟的物理学支柱——引力。牛顿将引力描述为一种瞬时作用于远距离的力，一个神秘的“吸引”。但这个解释，在解释某些精确观测时，例如水星的近日点进动，就显得力不从心。物理学家们苦苦寻找着一个更深刻、更精确的解释。 我们将在书中揭示，是爱因斯坦提出的广义相对论，最终解答了这个困惑。广义相对论认为，引力并非是一种作用在物体之间的力，而是物质和能量弯曲了时空的结果。想象一张拉伸的橡胶膜，在上面放置一个重球，橡胶膜会向下凹陷，这就是时空的弯曲。而其他小物体滚过这个区域时，它们并非受到来自重球的“拉力”，而是沿着橡胶膜上凹陷的“路径”运动，这在我们看来，就是被吸引了。 本书将详尽阐述，行星围绕太阳运转，并非是因为太阳在“拉”它们，而是因为太阳巨大的质量弯曲了周围的时空，行星只是沿着这个被弯曲的时空中的“直线”（测地线）前进。我们也将深入探讨，这种时空的弯曲是如何解释许多牛顿力学无法解释的天文现象，例如光线经过大质量天体时会发生偏折。这也被后来的天文观测所证实，是广义相对论最令人信服的证据之一。 我们还会探讨广义相对论带来的其他令人着迷的推论。黑洞，这个宇宙中最神秘、最令人敬畏的天体，就是广义相对论的必然产物。它是一个时空被极度弯曲，以至于连光都无法逃脱的区域。我们将描绘黑洞的形成，它的视界，以及围绕它的各种奇异现象，试图在保持科学严谨性的同时，展现黑洞的宇宙图景。 本书还将触及引力波的概念。引力波是时空本身的涟漪，由剧烈的天体事件（如两个黑洞合并）产生，并以光速传播。它们如同宇宙在低语，携带着关于宇宙大事件的信息。最近引力波的探测，更是对广义相对论的又一次强有力验证，也为我们打开了观测宇宙的新窗口。 此外，我们将把视角放宽，审视这些革命性思想对整个宇宙学的意义。这些理论不仅解释了我们太阳系内的现象，更帮助我们理解了宇宙的起源、演化和结构。我们将在书中勾勒出大爆炸理论的轮廓，讨论宇宙膨胀，以及暗物质和暗能量等现代宇宙学中的重要概念，并尝试说明它们如何与时空和引力的理论相辅相成。 本书的写作风格将力求生动有趣，避免枯燥的术语堆砌。我们会通过一系列引人入胜的比喻、生动的图景和富有启发性的思想实验，来帮助读者理解这些抽象的物理概念。我们不会回避数学的必要性，但会将其融入到对物理图像的阐释中，让读者能够感受到数学语言的优雅和力量，而不会被冰冷的公式所淹没。 最终，本书的目标是让读者在合上书本时，能够对我们所处的宇宙有一个全新的、更加深刻的认识。我们希望读者能够体会到，我们所看到的，所感受到的“实在”，是如此的精巧和动态，是时间和空间本身参与的一场宏大而精美的舞蹈。我们希望读者能够感受到，科学探索的魅力，以及人类理性在揭示宇宙奥秘过程中所展现出的非凡力量。 《宇宙的织锦：时空、引力与光明的舞蹈》是一次邀请，邀请您与我们一同穿梭于时空的深处，感受引力的脉动，追随光明的轨迹，去领略宇宙那无尽的壮丽与神秘。这是一次对人类智慧的礼赞，也是一次对宇宙本身的深深致敬。

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这本书最让我感到震撼的地方，在于它对人类认知惰性的深刻反思。作者不仅仅是在介绍一个科学理论，更是在记录一场认知革命的艰难历程。他通过引用许多当时主流科学家的质疑和反对声音，清晰地展示了人类大脑是多么抗拒颠覆性的思想。这种“科学史的侧面描绘”非常精彩，它让我们看到，即便是最聪明的大脑，在面对挑战现有世界观时，也会表现出惊人的保守性。书中对“绝对时间”概念的消亡过程的描述，简直可以被视为一场关于范式转移的精彩案例分析。它教会我们，科学的进步往往伴随着巨大的认知摩擦，而真正的洞察力，在于敢于质疑那些被视为不证自明的真理。阅读过程中，我数次停下来，反思自己生活中是否也存在类似的思维定势。这本书的价值已经超越了物理学的范畴，它是一部关于批判性思维和科学精神的颂歌。

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我必须得说，这本书的语言风格是极其个人化且富有魅力的，带着一种老派绅士的严谨与睿智。作者的用词考究，遣词造句之间透露着对精确性的执着，然而这种精确性从未导向枯燥。相反，它带来了一种阅读的仪式感。书中对实验细节的描述，尤其是迈克尔逊-莫雷实验的描述，简直可以拿来当做文学小品来欣赏——他细致到连当时观测设备的微小误差、光线在空气中传播的细微波动都有所涉及。这种对细节的尊重，让读者仿佛亲身站在十九世纪的观测台上，与那些早期的科学家一同面对未知的挑战。更令人称道的是，作者在讨论理论的局限性时，那种谦逊而审慎的态度。他坦诚地指出了当前理论的未竟之处，并巧妙地埋下了通往量子力学和统一场论的伏笔，使得阅读体验不是“终点”而是“下一站的起点”，激发了读者主动去探索后续知识的欲望。这种高质量的叙事，是真正伟大的科普作品所共有的特质。

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与其他探讨类似主题的书籍相比，这本书在处理数学工具的应用上显得尤为克制和高明。它深知大多数读者并非专业物理学家，因此，作者极其巧妙地将那些复杂的张量分析和微分几何概念，转化为了易于消化的类比和几何图像。他没有回避数学的必要性，但却将数学公式置于背景之下，作为支撑整个论证的骨架，而不是展示给读者的主要风景。我印象深刻的是，作者在解释四维时空概念时，完全没有依赖复杂的代数运算，而是构建了一个精巧的“影子戏”模型，通过光锥和世界线的几何关系，让抽象的四维结构变得触手可及。这种“寓教于乐”的平衡点把握得恰到好处，既保证了理论的严谨性，又避免了让非专业读者望而却步。读完这本书，我感觉自己仿佛接受了一次高级的思维训练，学习到的不只是物理知识，更重要的是如何用一种更具空间感和整体性的视角去看待世界。

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这本书的叙述方式真是引人入胜，作者似乎有一种魔力，能把那些看似晦涩难懂的物理概念，描绘得如同身临其境的史诗。我记得有那么几章，读起来就像在追一部节奏紧凑的悬疑片，每一个公式的推导，都伴随着对宇宙奥秘的层层揭示，让人屏息凝神。特别是他对时间膨胀和长度收缩的阐述，不再是教科书上干巴巴的公式堆砌，而是通过生动的比喻和历史性的侧面描写，将爱因斯坦那一代科学家的挣扎与顿悟活灵活现地展现出来。我尤其欣赏作者处理那些哲学思辨时的笔法，他没有急于给出一个确定的答案，而是像一位耐心的向导，引导着读者去体验那种“我思故我在”的认知震撼。读完后，我常常会陷入沉思，感觉自己看待日常事物的角度都被重新校准了，就连看窗外的车流和远方的星空，都多了一层对空间和运动的全新理解。这本书的配图选择也极为精妙，那些历史照片和概念图的穿插，极大地辅助了理解，让理论不再高高在上，而是落到了实实在在的科学探索之上。可以说，这是一次智力上的盛宴，远超出了我预期的科普读物范畴。

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这本书的结构布局非常大胆，它并非按照时间顺序或者概念的难易程度线性展开，而是采取了一种螺旋上升的叙事策略。开篇并没有直接跳入核心理论，而是花了大量的篇幅去描绘十九世纪末物理学的“危机”——那些经典理论无法解释的实验现象，比如水星近日点的进动。这种铺垫手法的效果是惊人的，它成功地营造了一种“旧秩序必然瓦解”的氛围，让读者在心理上为即将到来的革命做好准备。随后，理论的引入仿佛是一种必然的解药，而不是凭空出现的奇迹。我特别喜欢作者在论述等效原理时所采用的“坠落的电梯”这个经典思想实验，他将这个场景反复回溯和深化，每次都加入新的维度，直到你彻底理解引力的本质与加速度之间的内在联系。书中对相对论在不同文化背景下的接受与抵制也有所提及，这使得全书的视野不再局限于纯粹的科学内部，更扩展到了社会学和历史学的层面，显得视野开阔且厚重。读罢，我深感这不仅是关于物理学的书，更是关于人类认知边界如何被一次次突破的史诗。

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