內(nèi)容摘要
一個簡單的數(shù)學(xué)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了狹義相對論的基本思想，其中著名的質(zhì)能方程E=mc2在人們認(rèn)識自然界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之中扮演了核心的角色。原子能爆炸的巨大能量來源正是基于這個方程所描述的物理原理，因此后者通過前者而改變了整個世界。
本書的主要內(nèi)容是以虛擬的三人討論的形式來表述的，參與者包括艾薩克×牛頓(Isaac Newton)、阿爾伯特× 愛因斯坦(Albert Einstein)和一位虛構(gòu)的名叫阿德里安×哈勒爾(Adrian Haller)的理論物理學(xué)教授。他們代表了物理學(xué)發(fā)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(lǐng)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(zhì)能關(guān)系的出現(xiàn)則加深了我們對物質(zhì)世界的理解：核裂變、核聚變、粒子與反粒子的產(chǎn)生和湮滅等等不可思議的現(xiàn)象都是物質(zhì)和能量之間相互轉(zhuǎn)化的例證。
目錄
中文版序言
英文版序言
引言 1
第一章 牛頓與真理之海 11
第二章 牛頓和絕對空間 21
第三章 邂逅牛頓 37
第四章 關(guān)于光的對話 49
第五章 牛頓與愛因斯坦相會 67
第六章 光速乃自然常量 79
第七章 事件、世界線和佯謬 89
第八章 時空中的光 109
第九章 時間延緩 119
譯者注釋：近距離感悟愛因斯坦
邢志忠
物理學(xué)漫長的發(fā)展史猶如群山萬壑，令無數(shù)人仰視并傾倒的巔峰無疑當(dāng)屬牛頓和愛因斯坦：一個是經(jīng)典時代的靈魂，一個是以量子力學(xué)和相對論為核心的現(xiàn)代物理學(xué)的化身。時空差距如此之大的兩位巨人竟然邂逅，和另一位叫作哈勒爾的當(dāng)代物理學(xué)家坐在一起探討時間延緩、空間收縮以及質(zhì)量和能量之間的相互轉(zhuǎn)化。這迷人的一幕就發(fā)生在德國著名理論物理學(xué)家哈拉爾德?弗里奇獨具匠心的科普力作《改變世界的方程》之中。
其實哈拉爾德借鑒了伽利略創(chuàng)作《關(guān)于兩大世界體系的對話》的手法，以鏘鏘三人行的方式，為讀者虛構(gòu)了一種理解狹義相對論的最佳氛圍。面對牛頓基于絕對時空觀的種種發(fā)難，愛因斯坦沉著應(yīng)戰(zhàn)，和哈勒爾一道將時空的相對性闡述得淋漓盡致。當(dāng)質(zhì)能關(guān)系式 之于核物理學(xué)和基本粒子物理學(xué)的深遠(yuǎn)意義逐漸明朗化之后，今天的讀者就不難領(lǐng)悟這個一百年前被愛因斯坦所發(fā)現(xiàn)的方程為什么能夠改變整個世界。
沒有人會輕易懷疑《改變世界的方程》一書的封面，其中愛因斯坦面向聽眾在黑板上寫出了他那著名的質(zhì)能方程。這張似曾相似的照片其實是哈拉爾德的又一杰作：他從加州理工學(xué)院的檔案館里找出一張愛因斯坦當(dāng)年在普林斯頓演講的照片，隱去黑板上的廣義相對論方程，代之以自己手寫的狹義相對論方程。于是一個不露痕跡的贗品誕生了。它最早出現(xiàn)在二十世紀(jì)八十年代一部由哈拉爾德制作的科普電視片《微觀世界》中，隨后被莫名其妙的人廣泛引用。兩個月前哈拉爾德得意地告訴我，他曾經(jīng)駕車在加州的高速公路旁看到巨幅的科普廣告牌，上面赫然就是他偷梁換柱而制成的愛因斯坦手書質(zhì)能方程的畫面！
然而哈拉爾德與愛因斯坦的近距離“接觸”遠(yuǎn)不止這一張照片。在哈拉爾德的辦公室墻上掛著一幅人物漫畫，一半是他本人，另一半就是愛因斯坦。這幅生動有趣的肖像由一位著名的奧地利畫家在一九九八年為哈拉爾德而畫?！陡淖兪澜绲姆匠獭分凶g本問世后不久，我應(yīng)邀第六次訪問慕尼黑大學(xué)，驚奇地在哈拉爾德的小會議室內(nèi)“邂逅”了愛因斯坦。那是一幅紙板制作的仿真畫像：愛因斯坦夾著一本德文教科書，正悠然地走在柏林的街道上。我毫不猶豫地與他合影留念，也在近距離感受了這位曠世偉人的無限魅力。
愛因斯坦那震撼人心的魅力源自他那深邃的物理思想和洞察力。這一點充分體現(xiàn)在《改變世界的方程》中。我相信讀者在閱讀這本書時，會不由自主地走進神奇的相對論，并且能夠愉快地分享牛頓的困惑和頓悟，愛因斯坦的睿智和幽默，作者那合乎情理又出人意料的表述技巧，以及譯者力求還原著以本來面目的一番苦心。
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