《改变世界的方程：牛顿、爱因斯坦和相对论》哈拉尔德·弗里奇【文字版_PDF电子书_推荐】_科普百科

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《改变世界的方程：牛顿、爱因斯坦和相对论》哈拉尔德·弗里奇【文字版_PDF电子书_推荐】

内容简介：

一个简单的数学方程果真能够改变世界吗?它究竟隐含着如何深邃的物理意义?作者以简明清新、通俗易懂的文笔讲述了狭义相对论的基本思想，其中着名的质能方程E = mc2在人们认识自然界的物质结构和性质之中扮演了核心的角色。原子弹爆炸的巨大能量来源正是基于这个方程所描述的物理原理，因此后者通过前者而改变了整个世界。

本书的主要内容是以虚拟的三人讨论的形式来表述的，参与者包括艾萨克·牛顿、阿尔伯特·爱因斯坦和一位虚构的名叫阿德里安·哈勒尔的理论物理学教授。他们代表了物理学发展的三个不同时代。通过三人之间生动活泼的对话，读者可以切身领会相对论的时空观，比如光速不变性原理、时间延缓和空间收缩。而质能关系的出现则加深了我们对物质世界的理解：核裂变、核聚变、粒子与反粒子的产生和湮没等等不可思议的现象都是物质和能量之间相互转化的例证。

作者简介：

哈拉尔德·弗里奇(Harald Fritzsch)，着名理论物理学家与科普作家。1971 年在慕尼黑工业大学获得博士学位。曾经在斯坦福大学、加州理工学院和欧洲核子研究中心工作，1980 年受聘成为慕尼黑大学索末菲教授(Sommerfeld Chair)，2008年退休。他与盖尔曼合作多年，共同为量子色动力学——描述强相互作用的理论——做出了意义深远的奠基性工作。他在大统一理论、味相互作用理论等许多领域都具有原创性的重要贡献。他的科普畅销书被译成多种文字，其中《夸克》(Quarks)一书的中译本拥有众多读者。在20世纪80年代，他制作的名为“微观世界”的电视系列片在德国常播不衰，影响广泛。

目  录：

中文版序言

英文版序言

引言

第一章 牛顿与真理之海

第二章 牛顿和空间

第三章 邂逅牛顿

第四章 关于光的对话

第五章 牛顿与爱因斯坦相会

第六章 光速乃自然常量

第七章 事件、世界线和佯谬

第八章 时空中的光

第九章 时间延缓

第十章 快μ子寿命更长

第十一章 双生子佯谬

第十二章 空间收缩

第十三章 时空之奇妙

第十四章 质量的时空性质

第十五章 改变世界的方程

第十六章 太阳的能量

第十七章 阿拉莫戈多闪电

第十八章 隐藏在核子中的能量

第十九章 神秘的反物质

第二十章 对基本粒子感到惊奇

第二十一章 物质衰变吗?

结语

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科普   物理   方程

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摘要：《改变世界的方程：牛顿、爱因斯坦和相对论》是哈拉尔德·弗里奇撰写的一本科普百科，本书通过对牛顿、爱因斯坦和相对论的细致解读，呈现了这三者对人类认知世界的巨大影响。本文将从四个方面对该书进行详细阐述，包括牛顿的经典力学、爱因斯坦的相对论、相对论的实验验证以及相对论的影响。通过对这些内容的介绍，读者能够更深入地了解相对论对科学界和人类社会的重要性。

1、牛顿的经典力学

牛顿的经典力学是现代物理学的基石之一，他提出了三大运动定律和万有引力定律，揭示了物体运动和力的关系。这些定律和定律的应用使得我们能够预测和解释天体运动、机械振动等各种自然现象。牛顿的经典力学为后来的科学研究奠定了基础，也为人类认知世界提供了重要的参考。

牛顿的经典力学在解释宏观物体的运动时非常有效，但在解释微观领域的现象时出现了一些矛盾。这也为爱因斯坦的相对论的提出提供了契机。

2、爱因斯坦的相对论

爱因斯坦的相对论是现代物理学另一重要里程碑，相对论包括狭义相对论和广义相对论。狭义相对论主要研究的是高速运动的物体，提出了时间和空间的相对性、质能关系等概念。广义相对论则进一步扩展了狭义相对论的内容，引入了引力场和时空弯曲的概念，提出了著名的爱因斯坦场方程。

相对论的提出颠覆了牛顿的经典力学，揭示了时间和空间的相对性以及质能之间的转换关系。这为后来的科学研究提供了新的视角，也推动了后续的科学发展。

3、相对论的实验验证

相对论的提出不仅仅是理论的构建，还需要通过实验进行验证。爱因斯坦的相对论在被提出后，经历了一系列的实验验证，其中包括了光的折射、引力场的测量等实验。这些实验证明了相对论的正确性，使得相对论成为了现代物理学不可或缺的一部分。

通过实验验证相对论，不仅巩固了相对论的地位，也为科学研究提供了新的方法和思路。这些实验的成功验证为科学家们开辟了新的研究方向，也为科学技术的进步做出了巨大贡献。

4、相对论的影响

相对论的提出和实验验证对科学界和社会产生了深远影响。相对论的正确性证明了科学方法的有效性，也推动了科学研究的发展。相对论在天体物理学、宇宙学、粒子物理学等领域的应用也取得了重要的突破。

此外，相对论对社会科学和哲学也产生了影响。相对论的提出挑战了人们对时间和空间的直观认识，对人类思维方式和观念的改变产生了重要的影响。

总结：

《改变世界的方程：牛顿、爱因斯坦和相对论》通过对牛顿、爱因斯坦和相对论的介绍，展示了它们对人类认知世界的重要性。牛顿的经典力学和爱因斯坦的相对论都为科学研究提供了重要的理论基础，通过实验验证，相对论的正确性得到证实。相对论不仅在物理学领域有着广泛的应用，也对社会科学和哲学产生了深远影响。

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