這是一本用時空幾何圖來解釋和討論狹義相對論所依據的原理以及運動學效應的專著。著者避開高深的數學知識，用簡明的方式引入時空幾何圖。全書采用一題一圖的形式，按照大學物理教材中狹義相對論的章節安排，用時空幾何圖論述和解釋瞭相對性原理、光速不變原理和洛侖茲變換，並且用時空圖解釋瞭狹義相對論所涉及的所有運動學效應以及課本上常見的例題。.

本書可以作為狹義相對論教學的參考讀物，也可以作為物理愛好者的科普讀物。

第1章 時空圖的基本概念和結構.

1.1 時空圖. 事件與世界綫

1.2 時間軸與空間原點

1.3 時空圖上空間和時間坐標的量綱和單位(c=1)

1.4 光速與光錐

1.5 勻速運動質點的世界綫與參考係的時間軸

1.6 相互運動的兩個參考係的空間軸

1.7 事件在時空圖上的坐標

1.8 時空圖上的兩個時空坐標軸之間的關係

1.9 確定時空圖上的時間坐標標度

1.10 一個完整的時空圖

1.11 兩個相對勻速運動參考係時空圖的另一種錶達

1.12 固有時. 事件的時間坐標及等時綫

1.13 固有長度. 靜止綫及空間坐標

第2章 時空的相對性

2.1 速度的相對性

2.2 時間膨脹與空間收縮

2.3 同時的相對性

2.4 時間變緩

2.5 動尺變短(一)

2.6 動尺變短(二)

2.7 空間收縮的含義

2.8 兩個相互運動的觀察者之間的距離

2.9 第3章光速不變原理

3.1 時空圖上的光速不變

3.2 教材中一種關於光速不變原理的圖示

3.3 時空圖上的波前陣麵(一)

3.4 時空圖上的波前陣麵(二)

3.5 時空圖上的波前陣麵(三)

3.6 用一個事件來描述光的波前陣麵

3.7 波前陣麵的關係的相對性

3.8 空間原點發齣的周期光脈衝的光..

第4章 時空圖上的洛侖茲變換

4.1 光速c=1時的洛侖茲變換

4.2 時間軸上事件的洛侖茲變換(一)

4.3 時間軸上事件的洛侖茲變換(二)

4.4 空間軸上事件的洛侖茲變換(一)

4.5 空間軸上事件的洛侖茲變換(二)

4.6 時空任意事件的洛侖茲變換——由S到S'的變換

4.7 時空任意事件的洛侖茲變換——由S'到S的變換

4.8 時空圖上洛侖茲變換的實例

4.9 時空圖上的速度閤成

第5章 對鍾問題

5.1 兩組時鍾

5.2 空間收縮結果下對鍾——S係同時對鍾

5.3 在S'係考察對鍾事件

5.4 計算對鍾事件發生時的各時鍾時刻

5.5 換個參考係看對鍾

5.6 原時與時間膨脹

5.7 對鍾結果的相對性

第6章 時空圖上的幾個實例

6.1 路基參考係和列車參考係

6.2 愛因斯坦的列車與雷擊閃電問題

6.3 列車. 隧道與雷擊

6.4 介子壽命問題

第7章 雙生子效應問題

7.1 雙生子效應問題

7.2 地球. 飛船. 星球之間的旅程和相應的時間關係

7.3 洛侖茲收縮, 誰收縮瞭?

7.4 飛船起飛時星球上的時鍾

7.5 飛船到達星球時的時空關係

7.6 飛船調頭返迴的旅程和相應的時間關係

7.7 飛船調頭後飛迴地球所在的參考係

7.8 飛船調頭返迴時的時空關係

7.9 飛船飛離後相互拍發賀年電報

7.10 飛船返迴地球過程中相互拍發賀年電報

第8章 時空間隔

8.1 時空間隔的概念

8.2 任意事件與時空原點事件之間的時空間隔

8.3 事件處的光錐與該事件的時空區間

8.4 雙麯綫校準質點的時間和空間

8.5 類空間隔和事件的時序

參考文獻...