前言 2
本書的順序 8
愛因斯坦的幼年時(shí)期與青年時(shí)期 16
第1章 了解相對(duì)論之前的物理學(xué)
時(shí)間與空間會(huì)隨著立場的改變而改變
~俯瞰相對(duì)論~ 18
牛頓力學(xué)與電磁學(xué)
~相對(duì)論誕生之前的物理學(xué)兩大理論~ 20
勻速直線運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)的慣性定律
~牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律~ 22
通過運(yùn)動(dòng)方程式解析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
~牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律~ 24
作用力與反作用力定律
~牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律~ 26
任何人都沒有疑問的絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間
~牛頓力學(xué)對(duì)時(shí)間和空間的解釋~ 28
光也是一種電磁波,像波一樣傳播
~麥克斯韋總結(jié)的電磁定量~ 30
宇宙之中充滿了用來傳播光波的以太
~光是如何傳播的~ 32
邁克爾遜和莫雷否定了以太的存在
~光是不需要傳播媒介的波~ 34
以太不存在,絕對(duì)空間也被否定了
~愛因斯坦對(duì)絕對(duì)空間的否定~ 36
在移動(dòng)的船上扔出一個(gè)球,球會(huì)跟著船一起移動(dòng)
~伽利略相對(duì)性原理~ 38
不管運(yùn)動(dòng)還是靜止,物理法則都成立
~伽利略與愛因斯坦在相對(duì)論上的差異~ 40
如果光速不變,那么時(shí)間和空間就能伸縮
~光速是固定的~ 42
第一章的總結(jié) 44
術(shù)語解說① 45
愛因斯坦與奇跡之年 46
第2章 歡迎來到狹義相對(duì)論的世界
靜止時(shí)和運(yùn)動(dòng)時(shí)看光的軌跡是不一樣的
~運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)間變慢①~ 48
對(duì)A來說,B的時(shí)間看起來變慢了
~運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)間變慢②~ 50
反之對(duì)B來說,A的時(shí)間看起來也變慢了
~運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)間變慢③~ 52
運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)間會(huì)變慢,但在日常生活中完全感覺不到
~運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)間變慢④~ 54
在視角固定的情況下,周圍的景色看起來會(huì)縮小
~運(yùn)動(dòng)的物體長度縮短①~ 56
時(shí)間和空間都會(huì)伸縮,但只有光速恒定不變
~運(yùn)動(dòng)的物體長度縮短②~ 58
2s的光速旅行
~神奇的子~ 60
即便是同樣的現(xiàn)象,不同的觀測者會(huì)得出
同時(shí)和不同時(shí)的結(jié)論
~同時(shí)性不一致①~ 62
利用時(shí)空?qǐng)D解釋不可思議的現(xiàn)象
~同時(shí)性不一致②~ 64
在時(shí)空?qǐng)D的坐標(biāo)中只有光速是相同的
~同時(shí)性不一致③~ 66
自然界中的任何物體都無法超越光速,
因?yàn)槟芰繒?huì)變成質(zhì)量
~越接近光速,質(zhì)量越大①~ 68
質(zhì)量不等于重量,只表示運(yùn)動(dòng)的難易度
~越接近光速,質(zhì)量越大②~ 70
利用質(zhì)量變成能量來進(jìn)行發(fā)電的核電站
~質(zhì)量與能量的等價(jià)性~ 72
第二章的總結(jié) 74
術(shù)語解說② 75
愛因斯坦獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 76
第3章 歡迎來到廣義相對(duì)論的世界
狹義相對(duì)論的兩個(gè)弱點(diǎn)
~為什么需要廣義相對(duì)論~ 78
在封閉箱體中的人處于自由落體還是無重力狀態(tài)
~慣性參考系與慣性力~ 80
利用引力和慣性力的等效性來突破弱點(diǎn)
~人生中最幸福的思考~ 82
在下降的箱體中發(fā)出的光線會(huì)因?yàn)橐Χ霈F(xiàn)彎曲
~光為什么不直線前進(jìn)~ 84
太陽后面的星體發(fā)出的光芒會(huì)受太陽引力的
影響發(fā)生彎曲后抵達(dá)地球
~實(shí)際觀測到的引力使光線發(fā)生彎曲~ 86
距離引力源越近的地方時(shí)間越慢
~引力對(duì)時(shí)空的影響①~ 88
對(duì)光線來說的最短距離證明時(shí)空的彎曲
~引力對(duì)時(shí)空的影響②~ 90
光在彎曲的時(shí)空中直線前進(jìn),直線是最短的距離
~引力對(duì)時(shí)空的影響③~ 92
引力是時(shí)空彎曲而產(chǎn)生的作用力
~與牛頓力學(xué)思考的差異~ 94
黑洞的周圍空間扭曲、引力波擴(kuò)散
~廣義相對(duì)論預(yù)言的兩個(gè)現(xiàn)象~ 96
搭乘火箭加速運(yùn)動(dòng)的哥哥比弟弟更年輕
~雙生子佯謬~ 98
第三章的總結(jié) 100
術(shù)語解說③ 101
第二次世界大戰(zhàn)與和平運(yùn)動(dòng) 102
第4章 相對(duì)論與我們的生活
GPS的精度提高多虧相對(duì)論
~GPD衛(wèi)星的時(shí)間比地球上的時(shí)間更快~ 104
利用加速器創(chuàng)造出無限接近光速運(yùn)動(dòng)的粒子
~基于狹義相對(duì)論的高質(zhì)量粒子~ 106
拋物線飛行創(chuàng)造出無重力空間
~沒有引力的空間~ 108
把握大約138億年前宇宙的誕生
~關(guān)于宇宙誕生的討論~ 110
宇宙起源于虛無,星體誕生于大爆炸
~大爆炸與宇宙誕生~ 112
前往未來很簡單?利用黑洞進(jìn)行時(shí)間旅行
~相對(duì)論與時(shí)間旅行①~ 114
利用空間彎曲的蟲洞實(shí)現(xiàn)瞬間移動(dòng)
~相對(duì)論與時(shí)間旅行②~ 116
利用蟲洞創(chuàng)造時(shí)間差回到過去
~相對(duì)論與時(shí)間旅行③~ 118
完成相對(duì)論后愛因斯坦的下一個(gè)夢(mèng)想
~將這個(gè)世界上的所有作用力統(tǒng)一起來~ 120
第四章的總結(jié) 122
術(shù)語解說④ 123
主要登場人物 124
索引 125