改变世界的方程——牛顿、爱因斯坦和相对论

改变世界的方程——牛顿、爱因斯坦和相对论
ISBN: 
978-7-5428-6734-6/N·1028
出版日期: 
2018-07
开本: 
16开
页码: 
288
定价(元): 
50.00
作者: 
[德] 哈拉尔德·弗里奇
译者: 
邢志忠 江向东 黄艳华
  

目录

001  —  中文版序言

003  —  英文版序言

 

001  —  引言

010   —  第一章  牛顿与真理之海

020   —  第二章  牛顿和绝对空间

035   —  第三章  邂逅牛顿

045  —  第四章  关于光的对话

061   —  第五章  牛顿与爱因斯坦相会

072   —  第六章  光速乃自然常量

080   —  第七章  事件、世界线和佯谬

099  —  第八章  时空中的光

108  —  第九章  时间延缓

127  —  第十章  快μ子寿命更长

140  —  第十一章  双生子佯谬

151  —  第十二章  空间收缩

159  —  第十三章  时空之奇妙

170  —  第十四章  质量的时空性质

182  —  第十五章  改变世界的方程

193  —  第十六章  太阳的能量

204 —  第十七章  阿拉莫戈多闪电

210  —  第十八章  隐藏在核子中的能量

223  —  第十九章  神秘的反物质

234  —  第二十章  对基本粒子感到惊奇

243  —  第二十一章  物质衰变吗?

251  —  结语

 

252  —  引文出处

253  —  推荐读物

254  —  术语表

内容提要

       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,其中著名的质能方程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,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。

前言

“哲人石”,架设科学与人文之间的桥梁

 

      “哲人石丛书”对于同时钟情于科学与人文的读者必不陌生。从1998年到2018年,这套丛书已经执着地出版了20年,坚持不懈地履行着“立足当代科学前沿,彰显当代科技名家,绍介当代科学思潮,激扬科技创新精神”的出版宗旨,勉力在科学与人文之间架设着桥梁。《辞海》对“哲人之石”的解释是:“中世纪欧洲炼金术士幻想通过炼制得到的一种奇石。据说能医病延年,提精养神,并用以制作长生不老之药。还可用来触发各种物质变化,点石成金,故又译‘点金石’。”炼金术、炼丹术无论在中国还是西方,都有悠久传统,现代化学正是从这一传统中发展起来的。以“哲人石”冠名,既隐喻了科学是人类的一种终极追求,又赋予了这套丛书更多的人文内涵。

      1997年对于“哲人石丛书”而言是关键性的一年。那一年,时任上海科技教育出版社社长兼总编辑的翁经义先生频频往返于京沪之间,同中国科学院北京天文台(今国家天文台)热衷于科普事业的天体物理学家卞毓麟先生和即将获得北京大学科学哲学博士学位的潘涛先生,一起紧锣密鼓地筹划“哲人石丛书”的大局,乃至共商“哲人石”的具体选题,前后不下十余次。1998年年底,《确定性的终结——时间、混沌与新自然法则》等 “哲人石丛书”首批5种图书问世。因其选题新颖、译笔谨严、印制精美,迅即受到科普界和广大读者的关注。随后,丛书又推出诸多时代感强、感染力深的科普精品,逐渐成为国内颇有影响的科普品牌。

      “哲人石丛书”包含4个系列,分别为“当代科普名著系列”、“当代科技名家传记系列”、“当代科学思潮系列”和“科学史与科学文化系列”,连续被列为国家“九五”、“十五”、“十一五”、“十二五”、“十三五”重点图书,目前已达128个品种。丛书出版20年来,在业界和社会上产生了巨大影响,受到读者和媒体的广泛关注,并频频获奖,如全国优秀科普作品奖、中国科普作协优秀科普作品奖金奖、全国十大科普好书、科学家推介的20世纪科普佳作、文津图书奖、吴大猷科学普及著作奖佳作奖、《Newton-科学世界》杯优秀科普作品奖、上海图书奖等。

      对于不少读者而言,这20年是在“哲人石丛书”的陪伴下度过的。2000年,人类基因组工作草图亮相,人们通过《人之书——人类基因组计划透视》、《生物技术世纪——用基因重塑世界》来了解基因技术的来龙去脉和伟大前景;2002年,诺贝尔奖得主纳什的传记电影《美丽心灵》获奥斯卡最佳影片奖,人们通过《美丽心灵——纳什传》来全面了解这位数学奇才的传奇人生,而2015年纳什夫妇不幸遭遇车祸去世,这本传记再次吸引了公众的目光;2005年是狭义相对论发表100周年和世界物理年,人们通过《爱因斯坦奇迹年——改变物理学面貌的五篇论文》、《恋爱中的爱因斯坦——科学罗曼史》等来重温科学史上的革命性时刻和爱因斯坦的传奇故事;2009年,当甲型H1N1流感在世界各地传播着恐慌之际,《大流感——最致命瘟疫的史诗》成为人们获得流感的科学和历史知识的首选读物;2013年,《希格斯——“上帝粒子”的发明与发现》在8月刚刚揭秘希格斯粒子为何被称为“上帝粒子”,两个月之后这一科学发现就勇夺诺贝尔物理学奖;2017年关于引力波的探测工作获得诺贝尔物理学奖,《传播,以思想的速度——爱因斯坦与引力波》为读者展示了物理学家为揭示相对论所预言的引力波而进行的历时70年的探索……“哲人石丛书”还精选了诸多顶级科学大师的传记,《迷人的科学风采——费恩曼传》、《星云世界的水手——哈勃传》、《美丽心灵——纳什传》、《人生舞台——阿西莫夫自传》、《知无涯者——拉马努金传》、《逻辑人生——哥德尔传》、《展演科学的艺术家——萨根传》、《为世界而生——霍奇金传》、《天才的拓荒者——冯·诺伊曼传》、《量子、猫与罗曼史——薛定谔传》……细细追踪大师们的岁月足迹,科学的力量便会润物细无声地拂过每个读者的心田。

      “哲人石丛书”经过20年的磨砺,如今已经成为科学文化图书领域的一个品牌,也成为上海科技教育出版社的一面旗帜。20年来,图书市场和出版社在不断变化,于是经常会有人问:“那么,‘哲人石丛书’还出下去吗?”而出版社的回答总是:“不但要继续出下去,而且要出得更好,使精品变得更精!”

      “哲人石丛书”的成长,离不开与之相关的每个人的努力,尤其是各位专家学者的支持与扶助,各位读者的厚爱与鼓励。在“哲人石丛书”出版20周年之际,我们特意推出这套“哲人石丛书珍藏版”,对已出版的品种优中选优,精心打磨,以全新的形式与读者见面。

      阿西莫夫曾说过:“对宏伟的科学世界有初步的了解会带来巨大的满足感,使年轻人受到鼓舞,实现求知的欲望,并对人类心智的惊人潜力和成就有更深的理解与欣赏。”但愿我们的丛书能助推各位读者朝向这个目标前行。我们衷心希望,喜欢“哲人石丛书”的朋友能一如既往地偏爱它,而原本不了解“哲人石丛书”的朋友能多多了解它从而爱上它。

 

                                                                   上海科技教育出版社  

                                                                        2018年5月10日 

作者简介

       哈拉尔德·弗里奇(Harald Fritzsch),著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讲席教授(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。

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