改變世界的方程：牛頓、愛因斯坦和相對論 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[德] 哈拉爾德·弗裏奇 著，邢誌忠，江嚮東，黃艷華 譯

圖書標籤:

• 科學史
• 物理學
• 牛頓
• 愛因斯坦
• 相對論
• 科學普及
• 傳記
• 數學
• 經典物理學
• 現代物理學

齣版社： 上海科技教育齣版社

ISBN：9787542861436

版次：1

商品編碼：11988366

包裝：平裝

叢書名： 愛因斯坦書係

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

頁數：236

字數：251000

正文語種：中文

內容簡介

　　一個簡單的數學方程果真能夠改變世界嗎？它究竟隱含著如何深邃的物理意義？作者以簡明清新、通俗易懂的文筆講述瞭狹義相對論的基本思想，其中著名的質能方程E=mc2在人們認識自然界的物質結構和性質之中扮演瞭核心的角色。原子彈爆炸的巨大能量來源正是基於這個方程所描述的物理原理，因此後者通過前者而改變瞭整個世界。本書的主要內容是以虛擬的三人討論的形式來錶述的，參與者包括艾薩剋·牛頓、阿爾伯特·愛因斯坦和一位虛構的名叫阿德裏安·哈勒爾的理論物理學教授。他們代錶瞭物理學發展的三個不同時代。通過三人之間生動活潑的對話，讀者可以切身領會相對論的時空觀，比如光速不變性原理、時間延緩和空間收縮。而質能關係的齣現則加深瞭我們對物質世界的理解：核裂變、核聚變、粒子與反粒子的産生和湮沒等等不可思議的現象都是物質和能量之間相互轉化的例證。

作者簡介

　　哈拉爾德·弗裏奇(Harald Fritzsch)，著名理論物理學傢與科普作傢。1971 年在慕尼黑工業大學獲得博士學位。曾經在斯坦福大學、加州理工學院和歐洲核子研究中心工作，1980 年受聘成為慕尼黑大學索末菲教授(Som?merfeld Chair)，2008 年退休。他與蓋爾曼閤作多年，共同為量子色動力學——描述強相互作用的理論——做齣瞭意義深遠的奠基性工作。他在大統一理論、味相互作用理論等許多領域都具有原創性的重要貢獻。他的科普暢銷書被譯成多種文字，其中《誇剋》（Quarks）一書的中譯本擁有眾多讀者。在20 世紀80 年代，他製作的名為“微觀世界”的電視係列片在德國常播不衰，影響廣泛。

目錄

中文版序言
英文版序言
引言
第一章牛頓與真理之海
第二章牛頓和絕對空間
第三章邂逅牛頓
第四章關於光的對話
第五章牛頓與愛因斯坦相會
第六章光速乃自然常量
第七章事件、世界綫和佯謬
第八章時空中的光
第九章時間延緩
第十章快μ子壽命更長
第十一章雙生子佯謬
第十二章空間收縮
第十三章時空之奇妙
第十四章質量的時空性質
第十五章改變世界的方程
第十六章太陽的能量
第十七章阿拉莫戈多閃電
第十八章隱藏在核子中的能量
第十九章神秘的反物質
第二十章對基本粒子感到驚奇
第二十一章物質衰變嗎？
結語
引文齣處
推薦讀物
術語錶

前言/序言

　　1905年，年輕的愛因斯坦（AlbertEinstein）改變瞭我們思考空間、時間和物質的方式。他認識到，要理解為什麼光速在所有參考係中都相同，唯一的方式就是假設時間並不像牛頓(IsaacNewton)所認為的那樣是絕對的，而是相對的。在運動係統中，時間的流逝是不同的。而且，剛體的長度也不是恒定的，而是變化著的，這種現象被稱為洛倫茲收縮(Lorentzcontraction)。此外，愛因斯坦還認識到，物質和能量在本質上是相同的。根據他的著名方程E=mc2，質量可以轉變為能量。
　　愛因斯坦並不認為他的方程對描述粒子的相互作用會有用，可是我們已經看到，在適當的時候愛因斯坦的公式甚至還描述瞭電子及其反粒子(即正電子)湮沒成兩個光子，或者通過兩個光子碰撞而産生一對正負電子。核反應堆中能量的産生也是愛因斯坦方程的直接應用。
　　在本書中，我以愛因斯坦、牛頓和一位名叫哈勒爾（AdrianHaller）的現代物理學傢三人對話的形式描述瞭愛因斯坦的思想。我之所以選擇這種形式是因為，這樣可以更好地描述一個人在瞭解相對論(theoryofrelativity)的過程中所遇到的睏難。在這方麵我效仿瞭伽利略(GalileoGalilei)，他在1632年齣版的《關於兩大世界體係的對話》（DialogueontheTwoChiefWorldSystems）一書中采用瞭類似的形式。
　　我希望中國讀者能喜歡牛頓學習相對論的方法，而且也能用這種方法去學習相對論。愛因斯坦的理論對於我們理解這個世界是非常基本的，每個人至少都應該知道它的主要思想。正因為如此，我希望本書在中國能有許多讀者。
　　哈拉爾德·弗裏奇
　　2004年10月於慕尼黑

《改變世界的方程：牛頓、愛因斯坦和相對論》是一本關於科學史上兩位巨擘——艾薩剋·牛頓和阿爾伯特·愛因斯坦——及其革命性理論的著作。本書深入探討瞭他們如何通過一係列優雅而深刻的數學方程，重塑瞭我們對宇宙、時間和空間的認知。 第一部分：牛頓的宇宙——萬有引力的統治 在探討愛因斯坦的相對論之前，理解牛頓的偉大成就至關重要。本書將從牛頓所處的時代背景講起，那時，人們對天體的運動仍然充滿瞭神秘感和哲學化的猜想。牛頓的齣現，猶如一道劃破黑暗的閃電，用嚴謹的科學方法和卓越的數學工具，為我們揭示瞭宇宙運行的規律。 伽利略的遺産與牛頓的升華： 書中會迴顧伽利略在觀測和實驗方麵奠定的基礎，例如對落體運動的探索以及對望遠鏡的應用。這些前人的工作為牛頓提供瞭寶貴的起點。牛頓則在此基礎上，提齣瞭慣性定律（牛頓第一定律），闡明瞭物體運動狀態不變的條件。接著，是著名的牛頓第二定律，即力、質量和加速度之間的關係（F=ma），這個看似簡單的公式，卻能夠解釋從地麵上拋起的石子到行星繞日運行的各種運動。而牛頓第三定律，作用力與反作用力定律，更是揭示瞭力的相互性，讓人們看到瞭一個充滿動態平衡的宇宙。 萬有引力——宇宙的粘閤劑： 本書的核心內容之一將是牛頓的萬有引力定律。本書會詳細解析這個顛覆性的公式——F = G(m₁m₂)/r²。我們會解釋其中每一個符號的含義：F代錶引力的大小，G是普適的引力常數，m₁和m₂是兩個物體的質量，r是它們之間的距離。本書將深入淺齣地闡述這個定律的普適性，它不僅解釋瞭蘋果為何會落地，更解釋瞭月球為何會繞著地球轉，行星為何會按照開普勒定律的軌跡運行。我們將描繪牛頓如何將看似不相關的現象（天上的月球和地上的物體）統一在同一套數學框架之下，這無疑是科學史上的一次偉大閤成。 數學工具的革新——微積分的誕生： 為瞭建立他的力學理論和萬有引力定律，牛頓不得不發明新的數學工具。本書會提及牛頓在發展微積分方麵的貢獻，盡管這部分內容會側重於其科學應用而非純粹的數學推導。我們會說明，微積分提供瞭一種描述變化率和纍積量的強大方法，這對於理解速度、加速度以及計算麯綫下麵積（例如行星軌道）至關重要。沒有微積分，牛頓的許多理論將難以被構建和驗證。 牛頓時代的科學觀： 在這一部分，還會探討牛頓力學的哲學意義。牛頓的理論構建瞭一個機械的、可預測的宇宙圖景。在這個宇宙中，一切都遵循著精確的數學法則，仿佛一颱巨大的鍾錶。這種機械論的世界觀在當時的科學界和社會上産生瞭深遠的影響，塑造瞭啓濛運動的思想。本書會分析牛頓理論的強大之處，同時也可能 subtly 地提及它在某些復雜現象麵前的局限性，為引齣愛因斯坦的理論做好鋪墊。 第二部分：愛因斯坦的宇宙——相對論的革命 在牛頓力學統治瞭宇宙長達兩個多世紀後，愛因斯坦的相對論如同另一場宇宙級的革命，徹底顛覆瞭我們對空間、時間和引力的理解。本書將帶領讀者穿越20世紀初的科學前沿，感受愛因斯坦如何以驚人的洞察力和非凡的想象力，構建齣全新的宇宙圖景。 狹義相對論：時空的統一與光速不變的奧秘： 本書會從狹義相對論開始，介紹其核心的兩條公設：光速不變原理和相對性原理。我們會解釋，在慣性參考係中，無論觀察者如何運動，真空中的光速總是恒定的。這個看似簡單的物理事實，卻帶來瞭極其深遠的推論。 時間膨脹與長度收縮： 通過對光速不變原理的深入探討，本書將展示如何推導齣時間膨脹和長度收縮的效應。我們會用生動的例子（例如雙生子佯謬）來解釋，快速運動的物體，其時間會流逝得更慢，其長度在運動方嚮上會縮短。這徹底打破瞭牛頓絕對時間和絕對空間的觀念，揭示瞭時空的相對性。 質能方程 E=mc²： 狹義相對論最著名的成果莫過於質能方程 E=mc²。本書會詳細解讀這個公式的意義：質量和能量是同一事物的不同錶現形式，它們之間可以相互轉化，且轉化係數是光速的平方。我們會解釋這個公式在核能、粒子物理等領域的巨大應用，以及它如何深刻地改變瞭我們對物質世界的認識。 廣義相對論：引力的新麵貌——時空彎麯： 廣義相對論是愛因斯坦對引力理論的又一次革命。它不再將引力視為一種作用於物體之間的“力”，而是將其解釋為由質量和能量引起時空幾何的彎麯。 等效原理： 書中會首先介紹愛因斯坦的等效原理，即引力效應與加速運動的效應是無法區分的。這個原理是構建廣義相對論的關鍵思想之一。 麯率與幾何： 接著，本書將重點解釋廣義相對論的核心——時空彎麯。我們將嘗試用通俗易懂的方式（例如想象一個被重物壓彎的橡膠膜）來描繪質量如何“壓彎”瞭周圍的時空，而物體則沿著這種彎麯的時空“軌道”運動，我們將其感知為引力。 引力場方程： 雖然不會深入復雜的張量微積分，但本書會提及廣義相對論的場方程，並解釋其核心思想：物質告訴時空如何彎麯，時空告訴物質如何運動。這個方程是描述引力的數學核心。 相對論的驗證與影響： 本書會迴顧廣義相對論被驗證的關鍵實驗和觀測，例如光綫在太陽引力場中的彎麯（愛丁頓的觀測）、水星近日點的進動以及引力紅移等。這些證據有力地支持瞭愛因斯坦的理論，並讓公眾開始認識到其革命性。 相對論的深遠影響： 廣義相對論不僅改變瞭我們對宏觀宇宙的理解，也為黑洞、引力波等現代天體物理學的研究奠定瞭基礎。它還對宇宙學的發展産生瞭決定性的影響，開啓瞭對宇宙起源、演化和結構的全新探索。 第三部分：方程的力量——科學進步的脈絡 本書的最後一章將迴歸到“方程”這一核心主題，探討科學方程在推動人類認知進步中的關鍵作用。 方程的語言： 方程是一種簡潔、精確、普適的語言，它能夠以數學的形式，捕捉自然界的本質規律。本書將強調，牛頓和愛因斯坦的方程之所以能夠改變世界，正是因為它們用數學語言清晰地錶達瞭之前難以言喻的自然現象。 從牛頓到愛因斯坦的繼承與超越： 本章會進一步分析，愛因斯坦的理論並非否定牛頓，而是在更廣闊的尺度上對其進行瞭繼承和超越。在弱引力場和低速情況下，相對論的方程會退化為牛頓力學的方程，顯示瞭科學理論的層層遞進和統一性。 方程與實驗的互動： 方程的提齣往往需要實驗的驗證，而實驗的結果又會反過來激發新的理論和方程。本書會強調這種理論與實踐之間相互促進的辯證關係，是科學不斷前進的動力。 方程的未來展望： 最後，本書可能會對現代物理學中仍在探索的方程（例如量子引力）進行簡要的展望，提示讀者，科學探索永無止境，新的方程或許正在孕育之中，它們將繼續改變我們對世界的認知。 總而言之，《改變世界的方程：牛頓、愛因斯坦和相對論》並非一本枯燥的數學教科書，而是一次穿越科學史的激動人心的旅程。它將用生動的故事、形象的比喻和嚴謹的邏輯，帶領讀者領略科學思維的魅力，感受人類智慧的偉大，並深刻理解那些改變世界的方程，是如何塑造瞭我們今日所知的宇宙。本書旨在讓每一位對科學充滿好奇的讀者，都能從中獲得啓發和知識，重新審視我們所處的世界。

評分☆☆☆☆☆

我發現這本書最令人拍案叫絕的地方，在於它對科學發現背後的“人性掙紮”和“時代背景”的刻畫。它沒有將牛頓或愛因斯坦塑造成不食人間煙火的聖人，而是還原瞭他們作為有血有肉的人所經曆的懷疑、挫摺、同僚間的競爭與支持，甚至是個人的情感波動。這種對人物命運與科學進程交織的敘事，極大地增強瞭故事的張力。比如，書中對特定曆史時期社會思潮如何反作用於科學理論的接受程度的分析，視角獨特且深刻。它提醒我們，科學並非真空中的理想産物，而是深受其所處時代的文化、政治和技術條件製約。這種對“環境塑造人”和“人推動環境”之間復雜動態關係的描摹，使得全書的格局遠超一般的科學史記述，更像是一部宏大的文明發展史詩。

評分☆☆☆☆☆

全書的邏輯推進有一種令人信服的宿命感，仿佛作者是帶著我們從微觀的實驗觀察，一步步構建起宏偉的物理大廈。它巧妙地將不同的科學發現串聯起來，展現瞭知識體係的迭代與繼承關係。從早期的力學體係到後來的時空觀革命，每一步的過渡都處理得極其自然流暢，幾乎沒有生硬的轉摺。閱讀過程中，你會不斷地體驗到一種“啊哈！”的頓悟時刻，這種時刻並非來自書本突然拋齣瞭一個結論，而是通過一係列縝密的推理和例證，讓你自然而然地導嚮那個結論。對於希望建立係統性物理認知框架的讀者來說，這本書無疑提供瞭一個極其堅實且邏輯自洽的藍圖，讀完之後，對我們所處的宇宙觀會有一個根本性的重塑。

評分☆☆☆☆☆

這部書的文字功底極其紮實，作者對物理學史的梳理脈絡清晰，引人入勝。它不是那種乾巴巴的教科書式的敘述，而是充滿瞭對科學巨匠們思想火花的捕捉與再現。讀起來，仿佛能身臨其境地感受到那些劃時代的思想是如何在曆史的偶然與必然中孕育而生的。尤其在描述那些關鍵的實驗和理論推導時，作者沒有陷入晦澀的數學公式泥潭，而是用極其生動的比喻和清晰的邏輯鏈條，將深奧的物理概念化為可觸摸的知識點。這種敘事的高明之處在於，它照顧到瞭對物理有基礎瞭解的讀者，同時也歡迎瞭那些僅僅懷有好奇心的普通讀者。我特彆欣賞其中對於科學哲學層麵的探討，它不僅僅是“是什麼”的解答，更是“為什麼會是這樣”的深入挖掘，讓人在瞭解科學發現的同時，也反思瞭人類認知世界的局限與飛躍。這種深入淺齣的平衡把握，是許多科普讀物難以企及的高度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀設計極具匠心，拿在手裏就有一種沉甸甸的知識的厚重感。內頁的紙張質地優良，印刷字跡清晰銳利，長時間閱讀下來眼睛也不會感到疲勞。更值得稱道的是，書中穿插的那些曆史圖片和示意圖，質量都非常高，它們並非簡單的裝飾，而是對文字內容的有力補充。很多理論的闡釋，僅僅依靠文字是難以理解的，但配圖一齣，豁然開朗。例如，對於某些復雜的時空幾何概念，作者通過精妙的二維或三維示意圖，極大地降低瞭讀者的理解門檻。這種對細節的極緻追求，體現瞭齣版方對嚴肅知識的尊重，也極大地提升瞭讀者的閱讀體驗，讓這部科普巨著更像是一件值得收藏的藝術品。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它成功地激發瞭一種深刻的敬畏之心。它以一種近乎詩意的語言，描述瞭人類心智所能觸及的最深邃的自然規律。作者在探討那些超越日常經驗的物理實在時，使用的措辭充滿瞭對未知宇宙的謙卑與贊嘆。這種情感上的共鳴，遠比單純的知識傳遞更具力量。它不僅僅是知識的傳授，更是一種精神的洗禮，它讓我們意識到，我們所生活的世界遠比我們日常感知到的要奇妙、復雜和優雅得多。讀罷全書，你會感到自己仿佛站在瞭巨人的肩膀上，看到瞭更廣闊的星空和更深邃的時空結構，心中充滿瞭對人類求知欲的由衷贊美。

評分☆☆☆☆☆

好。。。。。。。。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

書很好看價格也閤適快遞也及時

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名傢名作，慢慢學習。好好研讀。

評分☆☆☆☆☆

很快收到瞭，買來慢慢看。

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包裝完整，物流快！

評分☆☆☆☆☆

還不錯還不錯。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

很好很好，跟我想象的一樣，支持京東！

評分☆☆☆☆☆

書還沒看，湊單買的。聽彆人介紹的說這本書不錯，先買瞭迴頭翻翻。