内容摘要 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。原子能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(Isaac Newton)、阿尔伯特× 爱因斯坦(Albert Einstein)和一位虚构的名叫阿德里安×哈勒尔(Adrian Haller)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灭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。 目录 中文版序言 英文版序言 引言 1 第一章 牛顿与真理之海 11 第二章 牛顿和绝对空间 21 第三章 邂逅牛顿 37 第四章 关于光的对话 49 第五章 牛顿与爱因斯坦相会 67 第六章 光速乃自然常量 79 第七章 事件、世界线和佯谬 89 第八章 时空中的光 109 第九章 时间延缓 119 译者注释:近距离感悟爱因斯坦 邢志忠 物理学漫长的发展史犹如群山万壑,令无数人仰视并倾倒的巅峰无疑当属牛顿和爱因斯坦:一个是经典时代的灵魂,一个是以量子力学和相对论为核心的现代物理学的化身。时空差距如此之大的两位巨人竟然邂逅,和另一位叫作哈勒尔的当代物理学家坐在一起探讨时间延缓、空间收缩以及质量和能量之间的相互转化。这迷人的一幕就发生在德国著名理论物理学家哈拉尔德•弗里奇独具匠心的科普力作《改变世界的方程》之中。 其实哈拉尔德借鉴了伽利略创作《关于两大世界体系的对话》的手法,以锵锵三人行的方式,为读者虚构了一种理解狭义相对论的最佳氛围。面对牛顿基于绝对时空观的种种发难,爱因斯坦沉着应战,和哈勒尔一道将时空的相对性阐述得淋漓尽致。当质能关系式 之于核物理学和基本粒子物理学的深远意义逐渐明朗化之后,今天的读者就不难领悟这个一百年前被爱因斯坦所发现的方程为什么能够改变整个世界。 没有人会轻易怀疑《改变世界的方程》一书的封面,其中爱因斯坦面向听众在黑板上写出了他那著名的质能方程。这张似曾相似的照片其实是哈拉尔德的又一杰作:他从加州理工学院的档案馆里找出一张爱因斯坦当年在普林斯顿演讲的照片,隐去黑板上的广义相对论方程,代之以自己手写的狭义相对论方程。于是一个不露痕迹的赝品诞生了。它最早出现在二十世纪八十年代一部由哈拉尔德制作的科普电视片《微观世界》中,随后被莫名其妙的人广泛引用。两个月前哈拉尔德得意地告诉我,他曾经驾车在加州的高速公路旁看到巨幅的科普广告牌,上面赫然就是他偷梁换柱而制成的爱因斯坦手书质能方程的画面! 然而哈拉尔德与爱因斯坦的近距离“接触”远不止这一张照片。在哈拉尔德的办公室墙上挂着一幅人物漫画,一半是他本人,另一半就是爱因斯坦。这幅生动有趣的肖像由一位著名的奥地利画家在一九九八年为哈拉尔德而画。《改变世界的方程》中译本问世后不久,我应邀第六次访问慕尼黑大学,惊奇地在哈拉尔德的小会议室内“邂逅”了爱因斯坦。那是一幅纸板制作的仿真画像:爱因斯坦夹着一本德文教科书,正悠然地走在柏林的街道上。我毫不犹豫地与他合影留念,也在近距离感受了这位旷世伟人的无限魅力。 爱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。这一点充分体现在《改变世界的方程》中。我相信读者在阅读这本书时,会不由自主地走进神奇的相对论,并且能够愉快地分享牛顿的困惑和顿悟,爱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,以及译者力求还原著以本来面目的一番苦心。 |