主编推荐语
仰望天空,宇宙有多大?时空是什么形状?万物之本是什么?这是我们每个人的困惑。本书你将看到科学家是如何思考和回答这些问题:最小作用原理、对称、相对性、等效原理、光速不变原理等“上帝”设计世界时的基本原理;量子力学、相对论、大爆炸、黑洞、弯曲时空、虫洞、暗物质、暗能量等令人脑洞大开的理论。以及这些伟大发现背后的故事和科学家的思路历程,感受隐藏着的生动灵感和科学精神。
内容简介
科学研究探索的是万物之本。万物之本是什么?上帝是如何设计这个世界的?这是爱因斯坦的困惑。
首先简单概括了牛顿力学及麦克斯韦电磁理论。从经典理论碰到的困难,引出爱因斯坦建立相对论的思考和历史过程。第一章主要介绍狭义相对论的基本概念。第二章介绍广义相对论少不了的数学工具:黎曼几何。从几何直观和物理应用的意义上来引进黎曼几何,并重点突出内蕴几何思想的重要性。第三章中解释了狭义相对论引发的有趣佯谬及质能关系式。第四章介绍广义相对论的基本思想,第五章则是主要介绍了宇宙学中的大爆炸理论、暗物质、暗能量等假设的来龙去脉、最新研究状况等等。
从《上帝如何设计世界:爱因斯坦的困惑》中也可看到这些伟大发现背后的故事和科学家的思路历程。科学家们是如何发现问题的?他们历经了一些什么样的困难?他们又是如何想到了解决问题的方法的?探讨发现自然规律的历史,领略其背后隐藏着的生动灵感和科学精神。
目录
- 版权信息
- 造物者的奥秘——写在广义相对论诞生100周年
- 1 时间空间之谜
- 1.牛顿点亮的火把
- 2.电磁交响曲
- 3.寻找以太
- 4.相对性原理
- 5.什么是“同时”?
- 6.万有引力
- 7.量子革命
- 2 黎曼几何
- 1.几何几何
- 2.迷人的曲线和曲面
- 3.爬虫的几何
- 4.爱因斯坦和数学
- 5.矢量的平行移动
- 6.阿扁的世界
- 7.测地线和曲率张量
- 3 相对论佯谬知多少
- 1.双生子佯谬
- 2.同时的相对性
- 3.闵可夫斯基时空中的固有时
- 4.四维时空
- 5.匀加速参考系上的Alice
- 6.飞船佯谬
- 7.质能关系E=mc2
- 4 引力和弯曲时空
- 1.等效原理
- 2.圆盘佯谬和场方程
- 3.实验证实
- 4.时空中的奇点
- 5.霍金辐射
- 6.黑洞战争
- 5 茫茫宇宙
- 1.宇宙学常数的故事
- 2.大爆炸模型
- 3.永不消失的电波
- 4.探索引力波
- 5.暗物质
- 6.引力透镜
- 7.暗能量
- 8.路在何方?
- 附录
- 附录A 伽利略变换和洛伦兹变换
- 附录B 张量
- 附录C 度规张量
- 附录D 协变导数
- 附录E 质能关系简单推导
- 附录F 用飞船1号的坐标系解释双生子佯谬
- 参考文献
出版方
清华大学出版社
清华大学出版社成立于1980年6月,是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府,秉承清华人“自强不息,厚德载物”的人文精神,清华大学出版社在短短二十多年的时间里,迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向,把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务,并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金,逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色,在教育出版领域树立了强势品牌。