时空之舞：中学生能懂的相对论

图书标准信息

• 作者 陈海涛 著
• 出版社 北京大学出版社
• 出版时间 2017-08
• 版次 1
• ISBN 9787301285893
• 定价 46.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 300页
• 字数 270千字

【内容简介】

　　《时空之舞——中学生能懂的相对论》用生动而浅显的语言对狭义相对论和广义相对论进行了介绍。本书虽然叙述语言尽量简单，但对于狭义相对论中的洛伦兹变换、尺缩效应、同时相对性、钟慢效应、速度合成公式、动能定理、爱因斯坦质能方程等内容都进行了系统的介绍。对于深奥的广义相对论知识，如等效原理、引力时间膨胀、径向引力尺缩以及时空弯曲等，本书也给出了较为易懂的讲解。 

　　在对相对论的介绍中，本书还穿插了大量非常有趣味的天文学知识，比如前灯效应、光行差、爱因斯坦行星、脉冲星、引力透镜、爱因斯坦环等，帮助读者增长知识的同时，对于启发读者兴趣也很有帮助。 

　　本书在附录里还集中放置了关于相对论的一些初等数学推导，以帮助有兴趣的读者更深入地了解相对论在数学上的优美。

【作者简介】

　　陈海涛，本科和硕士分别毕业于北京大学数学系和计算机系，现从事软件研发工作。曾任微软亚洲研究院助理研究员、盛大创新院高级研究员，也曾创业数载。业余以网名“小醉”活跃于各大BBS论坛，曾任北大未名BBS和一塌糊涂BBS站站长，以及水木社区天文版版主等，在水木社区天文版上首次提出太阳系小行星“阋神星”的中文命名。从中学时期就对天文学和相对论感兴趣，多年来对相对论进行了深入的学习和思考。

【目录】

第一章　子非鱼思想…………………………………………………… ００１ 

第二章　相对性原理…………………………………………………… ００８ 

　　§２-１　惯性参考系……………………………………………… ００８ 

　　§２-２　伽利略相对性原理……………………………………… ０１０ 

　　§２-３　狭义相对性原理………………………………………… ０１３ 

第三章　绝对时空观…………………………………………………… ０１８ 

　　§３-１　牛顿对绝对时空观的表述……………………………… ０１８ 

　　§３-２　伽利略变换……………………………………………… ０１９ 

第四章　光速不变原理………………………………………………… ０２４ 

　　§４-１　光速的测量……………………………………………… ０２４ 

　　§４-２　光的本性………………………………………………… ０４７ 

　　§４-３　光速与光源的运动无关………………………………… ０５５ 

　　§４-４　光速与观察者的运动无关……………………………… ０６１ 

第五章　相对时空观…………………………………………………… ０６５ 

　　§５-１　绝对时空观的困境……………………………………… ０６５ 

　　§５-２　时间相对性……………………………………………… ０６８ 

　　§５-３　空间相对性……………………………………………… ０８１ 

第六章　狭义相对论…………………………………………………… ０８５ 

　　§６-１　背景假设………………………………………………… ０８５ 

　　§６-２　洛伦兹变换……………………………………………… ０８８ 

　　§６-３　尺缩效应………………………………………………… ０８９ 

　　§６-４　同时的相对性…………………………………………… ０９４ 

　　§６-５　钟慢效应………………………………………………… １０１ 

　　§６-６　相对论速度合成………………………………………… １０６ 

时空之舞——中学生能懂的相对论 

　　§６-７　前灯效应与光行差……………………………………… １１０ 

　　§６-８　相对论多普勒效应……………………………………… １１３ 

　　§６-９　双生子佯谬……………………………………………… １１７ 

　　§６-１０　隧道佯谬………………………………………………… １２３ 

　　§６-１１　车库佯谬………………………………………………… １２５ 

　　§６-１２　爱因斯坦行星…………………………………………… １２７ 

第七章　超光速存在吗? ……………………………………………… １３２ 

　　§７-１　光斑和影子的移动……………………………………… １３２ 

　　§７-２　第三观察者……………………………………………… １３５ 

　　§７-３　超光速旋转……………………………………………… １３６ 

　　§７-４　回光效应………………………………………………… １３７ 

　　§７-５　横向视超光速与类星体视超光速喷流………………… １３８ 

　　§７-６　视向超光速星系………………………………………… １４０ 

　　§７-７　刚体振动………………………………………………… １４１ 

　　§７-８　相速度与群速度超光速………………………………… １４２ 

　　§７-９　切伦科夫效应…………………………………………… １４６ 

　　§７-１０　超新星SN１９８７A ……………………………………… １５０ 

　　§７-１１　其他超光速实验………………………………………… １５４ 

第八章　相对论动力学………………………………………………… １５５ 

　　§８-１　牛顿力学与狭义相对论的冲突………………………… １５５ 

　　§８-２　考夫曼实验……………………………………………… １５６ 

　　§８-３　贝托齐实验……………………………………………… １５７ 

　　§８-４　质心运动守恒…………………………………………… １５８ 

　　§８-５　运动物体的质量………………………………………… １６１ 

　　§８-６　相对论动量……………………………………………… １６４ 

　　§８-７　相对论动能与质能方程………………………………… １６５ 

　　§８-８　相对论能量Ｇ动量关系…………………………………… １６８ 

第九章　广义相对论…………………………………………………… １７４ 

　　§９-１　惯性质量与引力质量…………………………………… １７５ 

　　§９-２　厄缶实验………………………………………………… １８０ 

　　§９-３　等效原理与爱因斯坦电梯……………………………… １８２ 

　　§９-４　等效原理的空间验证…………………………………… １８５ 

　　§９-５　广义相对性原理………………………………………… １８７ 

　　§９-６　引力场方程……………………………………………… １８９ 

　　§９-７　光线弯曲………………………………………………… １９２ 

　　§９-８　引力红移与引力时间膨胀……………………………… １９７ 

　　§９-９　时空弯曲与引力几何化………………………………… ２０１ 

　　§９-１０　雷达回波延迟…………………………………………… ２０５ 

　　§９-１１　引力透镜………………………………………………… ２０７ 

　　§９-１２　黑洞……………………………………………………… ２１２ 

　　§９-１３　虫洞……………………………………………………… ２１７ 

　　§９-１４　水星近日点进动………………………………………… ２１９ 

　　§９-１５　引力波…………………………………………………… ２２０ 

　　§９-１６　文学影视作品中的相对论效应………………………… ２３６ 

附录　关于相对论的一些数学推导…………………………………… ２４３ 

　　１　惯性系之间的变换是一次变换……………………………… ２４３ 

　　２　洛伦兹变换的初等推导……………………………………… ２５５ 

　　３　惯性系变换只有伽利略变换和洛伦兹变换两种…………… ２６１ 

　　４　相对论动能公式的初等推导………………………………… ２６５ 

　　５　从开普勒三定律到万有引力定律…………………………… ２６８ 

　　６　从等效原理到时空弯曲……………………………………… ２７５ 

　　７　太阳边缘的星光偏折角计算………………………………… ２８０