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時空是怎樣彎曲的(圖解廣義相對論)

  • 作者：沈賢勇|責編:王清顥
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122440518
  • 出版日期：2024/02/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：196
人民幣：RMB 89.8 元      售價：元
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內容大鋼
    運動的鍾變慢，運動的直尺縮短；靠近地球的鍾變慢，靠近地球的直尺變長。這些改變讓地球周圍的時間和空間變得不均勻。這種不均勻性在幾何上的表現就是時空彎曲，在物理上的表現就是蘋果掉下來。這些結論就是相對論的主要內容，本書採用直觀的示意圖對這些內容做了詳細的解釋說明。比如採用時空圖解釋了時間為什麼變慢、空間為什麼收縮，採用摺疊時空解釋了地球周圍時間為什麼變慢、空間為什麼變長。利用時間和空間的不均勻性解釋了時空是怎樣彎曲的，特別對時間的彎曲做了詳細說明。
    本書圖文並茂，深入淺出，適合對相對論感興趣的廣大讀者閱讀，也可作為學習相對論的輔助讀本。
作者介紹
沈賢勇|責編:王清顥
    沈賢勇，網名@川山洞主，四川樂山人，2015年畢業於上海師範大學天體物理中心，獲博士學位，研究方向為引力修改與暗能量，現任教於浙江樹人學院。
目錄
上篇  蘋果為什麼會掉下來
  開場——《星際穿越》的電影片段
  第1章  櫻滿集星——不曾感知到的世界的真實模樣
    1.1  櫻滿集星人體驗到的時間
    1.2  櫻滿集星人體驗到的空間
    1.3  地球人與櫻滿集星人之間的協議
    1.4  櫻滿集星人體驗到的質量
    1.5  櫻滿集星人測量出的光速值
  第2章  空間的彎曲——表現為空間長度變長
    2.1  地球周圍空間的彎曲—同一段空間的長度變長所產生的「擠壓」
    2.2  空間看上去的形狀
    2.3  空間彎曲的表現方式
    2.4  地球周圍空間的彎曲程度
  第3章  我們如何記錄時間——難以覺察的時間性質差別
    3.1  引力場不存在的情況—日常生活習慣的時間記錄方式
    3.2  引力場帶來的本質改變
    3.3  如何沿用日常生活習慣的記錄方式—人為標記時間
    3.4  時間的兩種記錄方式
    3.5  兩種記錄方式之間的差別
  第4章  時間的彎曲——表現為時間流逝變慢
    4.1  需要澄清的混亂—同一段時間的兩種不同含義
    4.2  同一段時間的兩種長度
    4.3  時間的彎曲—同一段時間間隔的標準長度變長所產生的「擠壓」
    4.4  時間「看上去」的形狀
    4.5  時間彎曲的表現方式
    4.6  二維時空面的彎曲
    4.7  地球周圍時間的彎曲程度
  第5章  黑洞——時空彎曲的極端案例
    5.1  中子星附近時空的彎曲程度
    5.2  黑洞的邊界
    5.3  時間流逝趨於無窮慢的地方
    5.4  我們能掉進黑洞嗎
    5.5  黑洞的內部—時間與空間對換
    5.6  探索時空本質的信使
  第6章  蘋果為什麼會掉下來——時間彎曲的表現
    6.1  不受外部干擾的物體是如何運動的
    6.2  蘋果下落的真相—居然來自時間的本性
    6.3  放大9億億倍—全部奧秘所在
  第7章  衛星為什麼會圍繞地球旋轉——時間彎曲占主導
    7.1  衛星圍繞地球旋轉的原因也來自時間的彎曲
    7.2  空間彎曲對衛星運動的影響
  第8章  光線為什麼會彎曲——時間彎曲和空間彎曲各貢獻一半
    8.1  如何判斷時空彎曲所產生貢獻的大小
    8.2  壓倒性勝出—時間彎曲的貢獻遠大於空間彎曲的貢獻
    8.3  少有的旗鼓相當—空間彎曲與時間彎曲產生的貢獻相當
  第9章  引力波——時空的另外一種彎曲
  第10章  正確理解「時空彎曲告訴物體如何運動」
    10.1  最常見的誤解
    10.2  誤解的澄清
    10.3  廣義相對論核心思想的另一種表述

    10.4  人類理性的閃耀
下篇  愛因斯坦如何發現這一切
  第11章  肉眼可見的相對論效應——磁力是如何產生的
    11.1  最熟悉的相對論效應—磁場和電場都是相對的
    11.2  為什麼電磁現象最容易暴露出相對論效應
    11.3  相對論的世界浮出水面
  第12章  光速不變——相對論效應最重要的表現
    12.1  愛因斯坦當年的追光問題
    12.2  相對論效應產生的必然結果：存在一個極限速度
    12.3  相對論效應最重要的表現：光速不變現象
  第13章  每個人都有屬於自己的時間和空間——相對論的意義
    13.1  光速不變—愛因斯坦所採用的最關鍵線索
    13.2  時間流逝快慢的相對性
    13.3  空間長度的相對性
    13.4  同一個時刻的相對性
    13.5  整個空間都是相對的
    13.6  細棒變短的原因
    13.7  時間流逝變慢的原因
    13.8  相對論發現的最重要對象—時空
    13.9  時空的光錐結構
    13.10  狹義相對性存在的根源—兩個常見誤解的澄清
    13.11  一種新時空觀的誕生
  第14章  質能方程——日常生活中無處不在發揮作用
    14.1  一般能量的狹義相對性—質能方程
    14.2  質量的狹義相對性
    14.3  發生在我們身邊的質能方程
    14.4  重新認識時空與物質之間的界限
  第15章  愛因斯坦一生中最快樂的思想——等效原理
    15.1  狹義相對論到廣義相對論的橋樑
    15.2  等效原理所蘊含的本質思想
      15.2.1  亞里士多德對運動的分類
      15.2.2  笛卡爾對運動的分類
      15.2.3  行星運動的真相被掩蓋
      15.2.4  真相被愛因斯坦揭露
      15.2.5  愛因斯坦對運動的分類
  第16章  蘋果為什麼會掉下來——更直觀的解釋
    16.1  時間流逝變慢的根源
    16.2  時空彎曲的途徑—「摺疊時空」
    16.3  時間流逝在地球附近變慢的原因
    16.4  空間真實長度在地球附近變長的原因
    16.5  物體質量在地球附近會增加的原因
    16.6  重力只是一種表象
附錄
  附錄1  推導同一個時刻的相對性
  附錄2  推導質能方程E＝mc2
參考文獻

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