具体描述
This book, first appearing in German in 2004 under the title Spezielle Relativitätstheorie für Studienanfänger, offers access to the special theory of relativity for readers with a background in mathematics and physics comparable to a high school honors degree. All mathematical and physical competence required beyond that level is gradually developed through the book, as more advanced topics are introduced. The full tensor formalism, however, is dispensed with as it would only be a burden for the problems to be dealt with. Eventually, a substantial and comprehensive treatise on special relativity emerges which, with its gray-shaded formulary, is an invaluable reference manual for students and scientists alike.
Some crucial results are derived more than once with different approaches: the Lorentz transformation in one spatial direction three times, the Doppler formula four times, the Lorentz transformation in two directions twice; also twice the unification of electric and magnetic forces, the velocity addition formula, as well as the aberration formula. Beginners will be grateful to find several routes to the goal; moreover, for a theory like relativity, it is of fundamental importance to demonstrate that it is self-contained and without contradictions.
Contents:The Postulates of the Special Theory of Relativity; Time Dilation; Length Contraction; Lorentz Transformation; Minkowski Diagrams; Simultaneity; Transformation of Velocities; Aberration of Light; Accelerated Motion; Doppler Effect; Images of Fast Moving Objects; Mass and Momentum; Force; Energy; Four-Vectors and Scalar Products; Calculus with the Energy-Momentum Vector, Transformation of Electric and Magnetic Fields; and other papers.
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用户评价
这本书的后半部分，开始向更广阔的物理图景延伸，虽然标题是“入门”，但作者的视野非常开阔，他并没有止步于狭义相对论的范畴。他巧妙地引入了广义相对论的先声，比如对等效原理的引入，用一个电梯中的失重感来类比引力场中的自由落体，这种精妙的类比极大地拓宽了读者的想象空间。虽然广义相对论的细节并未展开，但作者成功地为我们描绘出了一个“弯曲时空”的概念轮廓，让我们明白引力不再是牛顿所说的“超距作用”，而是时空几何本身的属性。这种对后续知识的温和引导，使得整本书读完后，读者不会感到知识的突然中断，而是有一种强烈的求知欲，想去探索更深层次的理论。这本书的行文流畅，术语解释详尽，注释清晰，阅读体验堪称一流，它成功地为所有对宇宙奥秘心存好奇的非专业人士，架起了一座通往现代物理学殿堂的坚实桥梁。
评分与其他一些声称“入门”的相对论书籍相比，这本《相对论入门》在保持概念完整性的同时，展现出了惊人的清晰度。很多其他书籍在讲到洛伦兹变换时，往往会直接跳跃到矩阵表示，让初学者望而却步。但这本书却使用了几何直观和坐标系旋转的概念来引入它，使得变换过程看起来更像是空间本身的形变，而不是一堆冰冷的代数运算。作者似乎有一种魔力，能把最抽象的概念转化为可感知的画面。例如，他用来解释“同时性相对性”的例子，涉及两个闪电同时击中火车头和车尾的场景，他通过一个站在站台上的人和一个坐在火车中间的人的视角差异，完美地演示了为什么“同时”这个概念在不同参考系下会失效。这种通过具体情境来解构抽象概念的能力，是这本书最宝贵的财富。它让读者在理解理论的同时，也培养了一种审视日常经验的批判性思维，迫使我们去质疑那些我们习以为常的“绝对真理”。
评分这本书的结构安排得极为巧妙，它没有满足于仅仅介绍狭义相对论的几个定律，而是深入探讨了这些定律背后的哲学意涵。作者似乎很重视“为什么”而不是“是什么”。他花了相当篇幅来讨论，当牛顿的绝对时空观被打破后，物理学的整体世界观受到了怎样的冲击，以及科学家们在理论构建过程中所经历的怀疑与坚持。我特别喜欢其中关于“惯性参考系”定义的讨论，它不仅仅是一个物理定义，更是一种观察世界的视角转换。在涉及动量和能量守恒的讨论部分，作者将经典的 $E=mc^2$ 推导过程也展现了出来，但方式非常优雅，避免了繁复的微积分，更多地依赖于对质量和能量之间深刻联系的阐述。读完这个部分，我开始对“质能等价”有了更深一层的理解，它不再是一个孤立的公式，而是宇宙基本规律的体现。这种注重理论深层联系的写作手法，让这本书的价值远超一本普通的科普读物，它更像是一部关于科学思维演变的历史画卷。
评分这本《相对论入门》的封面设计得挺吸引人，采用了那种经典的深蓝色调，配上简洁的白色和少许亮眼的黄色字体，让人一看就知道这不是那种晦涩难懂的教科书。我最开始是冲着它的“入门”二字来的，毕竟我对物理学的了解仅限于高中时代的那些基础知识，爱因斯坦的名字听起来光环万丈，但具体的理论总感觉遥不可及。拿到书后，我立刻翻到了第一章，作者似乎非常清楚读者的起点在哪里，他没有直接抛出洛伦兹变换或者闵可夫斯基时空的概念，而是非常耐心地从伽利略的相对性原理开始讲起，用日常生活中能观察到的现象来类比，比如在平稳行驶的火车上抛球，这立刻拉近了理论与现实的距离。他擅长用讲故事的方式来引入关键的物理图像，比如对以太的经典想象和它如何被实验推翻的过程，这种叙事手法使得枯燥的物理发展史变得引人入胜。我尤其欣赏作者在解释光速不变原理时所下的功夫，他没有直接断言，而是通过一系列思想实验，比如想象一个追逐光束的人会看到什么，引导我们去体验这种逻辑上的必然性。这种循序渐进、层层递进的讲解方式，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在和作者一起探索和发现真理，阅读体验非常流畅和愉悦。
评分阅读这本书的过程，简直像是一次精神上的“加速”体验。它对时空概念的解构和重塑能力，非常具有颠覆性。我以前总觉得时间就是滴答滴答往前走的单一河流，这本书却清晰地展示了，当速度接近光速时，这个“河流”的流速在不同观察者眼中会发生奇妙的变化。作者在处理时间膨胀和长度收缩这些核心概念时，用到了大量的图示辅助理解，而且这些图示非常精准，不会产生误导。我记得有一个章节专门分析了著名的“双生子佯谬”，作者没有简单地给出结论，而是详细拆解了不同参照系下的路径选择，并用明确的数学工具（虽然数学部分被处理得非常温和）来验证了哪一方的“时间过得更慢”，这对我这样习惯于线性思维的人来说，无疑是一次智力上的挑战，但也带来了巨大的满足感。更让我印象深刻的是，作者在解释这些反直觉现象时，始终保持着一种幽默和鼓励的语气，他似乎知道我们在哪里感到困惑，并提前准备好了清晰的解释，这种“陪伴式”的教学风格，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。
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