相对论百问

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出版者:北京师大
作者:赵峥
出品人:
页数:121
译者:
出版时间:2012-5
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787303111381
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《相对论百问(第2版)》共列出108个问题,其中36个是与目前的大学和中学教学直接相关的狭义相对论问题,另外72个是关于广义相对论、黑洞、宇宙学和爱因斯坦生平的用以开拓视野的辅助性问题,问题的选择除了顾及知识性之外,还注意提供培养学生探究精神和创新能力的素材。

《物理学简史:从亚里士多德到量子纠缠》 探索宇宙的宏伟画卷,理解我们所处世界的根基。 自古以来,人类对宇宙的好奇从未停止。从仰望星空、朴素的哲学思辨,到严谨的实验测量和精妙的数学推导,物理学的发展史就是一部波澜壮阔的求知史。这本书,并非要讲解某一个具体的物理学分支,而是将带领读者踏上一段穿越时空的旅程,去认识那些塑造了我们对物质、能量、空间和时间理解的伟大思想和关键人物。 我们的旅程始于遥远的古希腊。那时候,哲学家们开始尝试用理性而非神话来解释自然现象。亚里士多德的“四因说”和“元素说”,虽然在后来的科学发展中被证明是错误的,却代表了早期人类对世界系统性认识的尝试,其影响深远,甚至在科学革命前夕仍然被广泛接受。我们也会审视这些早期思想的局限性,理解它们是如何被后来的观察和实验所挑战和超越的。 随后的中世纪,虽然在欧洲相对沉寂,但在阿拉伯世界,科学家们继承并发展了古希腊的智慧,在光学、力学等方面做出了重要贡献。炼金术士们在追求点石成金的过程中,意外地积累了大量的化学实验知识,为后来的化学发展奠定了基础。 真正的科学革命浪潮,则从16世纪开始席卷欧洲。尼古拉·哥白尼大胆地提出了“日心说”,挑战了统治千年的“地心说”宇宙观,这不仅是一场天文学的革命,更是人类认识自身在宇宙中地位的重大转折。我们将会细致地梳理日心说从提出到被广泛接受的艰难过程,以及它对哲学、宗教和人类思想产生的深刻影响。 紧随其后的是约翰内斯·开普勒,他通过对第谷·布拉赫海量天文数据的细致分析,提出了行星运动三大定律。这些定律以简洁优美的数学形式,描述了行星围绕太阳的轨道,是天体力学发展的里程碑。书中会深入剖析开普勒定律的数学结构,以及它们如何为牛顿的万有引力定律铺平了道路。 而伽利略·伽利莱,这位集科学家、工程师、哲学家于一身的巨匠,更是将实验方法引入物理学研究的先驱。他通过斜面实验研究落体运动,利用望远镜观测天体,并大胆地挑战教会权威,为科学精神树立了光辉的榜样。我们会探讨伽利略的实验设计,分析他的观测结果,以及他所倡导的科学方法论的革命性意义。 17世纪末,艾萨克·牛顿的出现,将经典物理学推向了巅峰。他的《自然哲学的数学原理》整合了前人的研究成果,提出了万有引力定律和牛顿运动定律,构建了一个完整的力学体系,成功解释了从苹果落地到行星运行的各种现象。这本书将详细阐述牛顿三大定律和万有引力定律的内涵,以及它们如何成为支撑近代科学发展的坚实基石。我们还会探讨牛顿在光学、微积分等领域取得的辉煌成就,理解他的科学思想是如何超越时代,影响深远的。 进入18世纪,物理学进入了更广阔的领域。热学开始独立发展,我们将会了解热量和温度的本质,以及卡诺循环和热力学第一、第二定律的诞生,它们深刻地揭示了能量转换的规律和宇宙的熵增趋势。 19世纪是经典物理学蓬勃发展的黄金时代。电磁学领域迎来了迈克尔·法拉第和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等伟大的探索者。法拉第发现了电磁感应现象,而麦克斯韦则用数学语言统一了电和磁,预言了电磁波的存在,并指出了光也是一种电磁波。本书将生动地呈现电磁学发展的脉络,解析麦克斯韦方程组的优雅与威力,以及它们如何预示着通讯技术革命的到来。 与此同时,经典力学在分析力学、气体动理论等方向上不断深化。分子运动论的提出,为我们理解宏观物理现象提供了微观的解释。我们会考察这些理论是如何建立的,以及它们在当时以及后来的科学研究中扮演的角色。 然而,20世纪的到来,为物理学带来了前所未有的颠覆。一些在经典物理学框架下难以解释的现象,例如黑体辐射、光电效应等,催生了量子力学的诞生。本书将回顾马克斯·普朗克提出量子假说,阿尔伯特·爱因斯坦解释光电效应,以及尼尔斯·玻尔、埃尔温·薛定谔、沃纳·海森堡等科学家如何一步步构建起量子力学的基本框架。我们会用通俗易懂的方式,解释量子力学的核心概念,如波粒二象性、不确定性原理、量子叠加态等,并探讨它们对我们理解微观世界带来的革命性改变。 爱因斯坦的相对论,则彻底改变了我们对空间、时间和引力的认知。无论是狭义相对论对时空关系的重新定义,还是广义相对论对引力本质的深刻洞察,都带来了颠覆性的思想冲击。本书将用清晰的语言,解释相对论的基本原理,探讨其对宇宙学、天体物理学等领域产生的深远影响,以及它如何与量子力学在一些前沿问题上展开对话。 20世纪后半叶至今,物理学的发展更是日新月异。核物理学的发展,揭示了原子核的奥秘,也带来了核能的利用和核武器的威胁。粒子物理学则以前所未有的精细度探索物质的基本构成,从夸克到希格斯玻色子,标准模型的建立是这一领域的重大成就。弦理论、量子引力等前沿理论,则试图统一所有基本力和粒子,寻找描述宇宙最深层规律的“万有理论”。 这本书并非是一本教科书,它也没有涉及繁复的数学公式推导,而是以一种讲故事的方式,讲述物理学思想的演进,人物的探索,以及科学观念的转变。它旨在唤起读者对科学的好奇心,增进对科学精神的理解,并帮助读者建立起对物理学发展脉络的整体认知。通过了解这些伟大的思想和发现,我们可以更好地理解我们所处的世界,以及人类在探索未知过程中所展现出的智慧和勇气。 《物理学简史:从亚里士多德到量子纠缠》是一次关于思想碰撞、观念革新和人类智慧的壮丽叙事。它邀请每一位对宇宙充满好奇的读者,一起踏上这段非凡的旅程,去感受科学的力量,去领略宇宙的奥秘。

作者简介

目录信息

一、狭义相对论 1.什么是相对论? 2.什么是以太理论?相对论诞生前夜以太理论遇到了哪些困难? 3.什么是光行差效应? 4.迈克耳孙实验说明了什么? 5.相对论诞生前夜电磁理论遇到了什么困难? 6.什么是洛伦兹收缩? 7.什么是洛伦兹变换,它与伽利略变换有何不同? 8.狭义相对论建立在哪两条公理的基础之上? 9.相对性原理最初是如何提出的? 10.牛顿的“水桶实验”是怎么回事?牛顿与马赫如何解释这一实验? 11.相对论诞生前夜,物理学界对相对性原理有什么争论? 12.光速不变原理是如何建立的? 13.爱因斯坦是如何建立狭义相对论的? 14.什么是“同时的相对性”? 15.怎样从洛伦兹变换导出同时的相对性? 16.相对论如何解释洛伦兹收缩? 17.什么是动钟变慢效应? 18.什么是双生子佯谬? 19.什么是多普勒效应? 20.星际飞船上的宇航员会看到什么景象?感受到哪些相对论效应? 21.相对论的速度叠加公式怎么写?可以用速度叠加达到或超过光速吗? 22.相对论的质量公式是什么?可以把火箭加速到光速吗? 23.为什么相对论中的光速是极限速度? 24.如何理解质能关系式E=mc2?经典力学中的动能与相对论能量之间有什么关系? 25.什么是狄拉克真空? 26.什么是反物质?反物质是如何预言和发现的? 27.时间有什么特点?什么是时间的“流逝性”和“测度性”? 28.如何确定“相继时间段”的相等? 29.不同地点的钟如何校准?为什么说真空中光速各向同性是一个约定? 30.为什么测量的光速都是双程光速,不可能测量单程光速? 31.相对论中空间距离如何测量? 32.为什么说光速在相对论中处于核心地位? 33.什么是四维时空? 34.建立狭义相对论最困难的思想突破是什么? 35.为什么相对论的缔造者是爱因斯坦而不是其他人? 36.数学大师庞加莱如何评价爱因斯坦的工作?二、广义相对论 1.狭义相对论遇到什么重要困难? 2.针对上述困难,爱因斯坦有什么新思路? 3.什么是马赫原理? 4.什么是引力质量?什么是惯性质量? 5.什么是等效原理? 6.爱因斯坦升降机是怎么回事? 7.为什么说等效原理只在二-点的邻域严格成立? 8.在相对论中惯性系如何定义? 9.非欧几何是怎样建立的? 10.欧氏、罗氏和黎氏几何各有什么特点? 11.爱因斯坦怎样构建广义相对论? 12.能否简单介绍一下广义相对论? 13.能否对弯曲时空做一个形象的比喻? 14.广义相对论有哪些实验验证? 15.什么是引力红移? 16.什么是行星轨道近日点的进动? 17.什么是光线偏折? 18.什么是引力波? 19.引力波是怎样提出的? 20.目前检测到引力波了吗? 21.广义相对论建立后有哪些重要进展?三、黑洞 1.什么是黑洞? 2.黑洞是怎样形成的? 3.作为黑洞边界的事件视界是怎么回事?奇点与奇环是怎么回事? 4.什么是“时空坐标互换”?什么是单向膜区? 5.落向黑洞的飞船能够掉进黑洞吗? 6.什么是白洞? 7.转动带电的黑洞有什么特点? 8.什么是黑洞无毛定理? 9.什么是奇性定理? 10.什么是宇宙监督假设? 11.什么是黑洞面积定理?黑洞热力学是怎么回事? 12.什么是霍金辐射? 13.黑洞的负比热是怎么回事? 14.什么是黑洞的信息疑难? 15.信息不守恒会产生什么影响? 16.霍金对信息疑难有什么看法? 17.解决信息疑难的前景如何?四、宇宙学 1.为什么爱因斯坦不把广义相对论用于量子论的研究,而把它用于宇宙学的研究? 2.什么是宇宙学原理? 3.爱因斯坦主张的“有限无边静态宇宙”是怎么回事? 4.什么是宇宙学常数? 5.什么是膨胀宇宙模型和脉动宇宙模型? 6.什么是哈勃定律? 7.什么是火球模型? 8.如何理解宇宙的“大爆炸”? 9.为什么说宇宙学红移不是多普勒效应? 10.为什么河外星系的退行速度可以“超光速”? 11.宇宙年龄有多大?宇宙的可观测距离又有多大? 12.哪些观测结果支持了大爆炸宇宙模型? 13.宇宙如何创生?宇宙极早期是什么情况? 14.宇宙到底有限还是无限? 15.什么是暗物质? 16.什么是暗能量? 17.有没有时空隧道?能不能制造时间机器? 18.制造“可通过虫洞”和“时间机器”有什么困难?五、爱因斯坦 1.爱因斯坦究竟是哪国人? 2.中、小学时代的爱因斯坦是优秀学生吗? 3.爱因斯坦为何赞扬阿劳中学的教育方式? 4.爱因斯坦的大学生活有什么特点? 5.爱因斯坦怎样开始自己的科学生涯? 6.爱因斯坦的家庭、婚姻状况如何? 7.为什么说没有比专利局对爱因斯坦更合适的工作单位了? 8.在爱因斯坦的成长过程中有哪些值得注意之处? 9.什么是“奥林匹亚科学院”?它对爱因斯坦的成长有什么影响? 10.为什么说1905年是爱因斯坦的丰收年? 11.提名授予爱因斯坦诺贝尔奖的领域有哪些? 12.授予爱因斯坦诺贝尔奖的理由是什么?为什么说爱因斯坦未因创立相对论获诺贝尔奖? 13.此后颁发的哪些诺贝尔奖与爱因斯坦的成就有关? 14.爱因斯坦怎样看待自己取得成就的原因? 15.爱因斯坦有哪些主要后继者? 16.霍金怎样成长为卓越的学者?他的主要成就有哪些?主要参考文献
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读后感

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用户评价

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这本书的语言风格,从我初步接触的几页来看,展现出一种非常成熟且充满个人魅力的叙事腔调。它不像某些教科书那样刻板生硬,而是带着一种引导者特有的耐心和睿智,仿佛一位经验丰富的导师正在为你娓娓道来宇宙最深层的秘密。行文间偶尔流露出的那种对科学探索历程的敬意,以及对前辈学者智慧的赞赏,都让阅读过程充满了人文关怀。这种叙述的节奏感掌握得很好,既有需要集中精力去理解的复杂论述,也有适时穿插的、能让人会心一笑的趣闻轶事。它成功地做到了在保持科学严谨性的同时,又极大地降低了阅读的门槛,让人在学习新知时不会感到枯燥乏味,反而越读越有兴致。

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在当前的知识爆炸时代,信息的筛选和结构的梳理变得至关重要。我注意到这本书在内容组织上似乎下足了功夫,它没有采取简单的线性叙事,而是通过一系列精心设计的问题串联起整个知识体系。这种“问答式”的结构,极大地迎合了现代人碎片化阅读的习惯,同时也模拟了真实科学研究中不断提问、不断求证的过程。每一问似乎都是对前一个概念的延伸和深化,形成一个螺旋上升的学习路径。我个人非常欣赏这种编排逻辑,它避免了知识点的孤立存在,而是将它们编织成一张相互关联的网,让读者能够更清晰地看到各个理论分支之间的逻辑联系和历史发展脉络。

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这本书的装帧设计非常引人注目,封面采用了深邃的蓝色调,搭配着简洁有力的白色字体,给人一种既古典又现代的视觉冲击力。内页纸张的质感也相当不错,厚实而光滑,阅读起来非常舒适,即便是长时间翻阅也不会感到刺眼。我特别喜欢它在章节划分上的用心,每一个主题都被清晰地界定,而且段落之间的留白处理得恰到好处,使得整体排版既美观又便于思考和记录。这种对细节的关注,让我感觉作者和出版方对知识的呈现抱持着一种近乎虔诚的态度,这对于一本严肃的科普读物来说,无疑是一个极大的加分项。光是捧在手里,就能感受到它蕴含的重量感,仿佛触摸到了某个宏大体系的边缘。我希望接下来的内容能够像它的外表一样,给我带来一场视觉和智力的双重盛宴,让人在阅读时感到愉悦且充满敬畏。

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我一直对自然界中那些看似无法用日常经验解释的现象抱持着强烈的好奇心,尤其是那些挑战我们传统认知极限的理论。这本书的内容似乎正是围绕着这些核心的、令人费解的谜团展开的。从我快速翻阅的目录来看,它似乎涵盖了对时空本质的深刻探讨,以及宇宙尺度下物质和能量相互作用的微妙平衡。我期待它能用一种平易近人的方式,将那些晦涩的数学公式和抽象的概念转化为生动的图像和类比,让像我这样的非专业人士也能窥见其核心的逻辑。真正优秀的科普作品,不是堆砌术语,而是点燃读者的求知欲,引导我们进行深层次的思考。我希望作者能够成功地架起一座坚实的桥梁,连接起深奥的理论前沿与普通读者的心智。

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作为一个对知识深度有一定要求的读者,我非常关注作者在处理那些争议性或前沿性理论时的态度。我期望这本书不仅仅是复述已有的经典结论,更能在恰当的时候,勇敢地触及那些尚无定论的领域,并客观地呈现不同的观点和尚未解决的难题。优秀的科学普及工作,在于坦诚地展示科学的局限性,而不是提供虚假的确定性。如果这本书能在讲解完基础框架之后,大胆地引导读者去思考未来可能的发展方向,或者指出当前理论模型中存在的逻辑裂隙,那将是一次极其宝贵的阅读体验。我期待它能激发我超越书本,去主动探寻更多前沿文献的动力,真正做到授人以渔,而非仅仅是喂养知识。

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一半就放弃了,可读性不太好。。。

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对没有系统学习过的人是有一定帮助的,直观形象

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其实写的挺好的,就是很多地方还是看不懂

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其实写的挺好的,就是很多地方还是看不懂

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说是科普,根本看不懂行么

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