相对论百问

　　本书共分五个部分。第一部分“狭义相对论”是这本书的重点，它描述在运动速度接近光速时凸显出来的时空特性。出现在大学和中学教科书中的正是这一部分内容。所以本书列出了较多的问题从各个角度加以阐述。不仅对同时的相对性、动尺收缩、动钟变慢、双生子佯谬、质能关系等相对论效应做了尽可能清楚的讲解，而且对通常相对论书籍中很少解释的一些基本问题也着力加以说明，例如狭义相对论最核心的思想是什么，爱因斯坦如何完成最关键的思想突破，为什么要“约定”（规定）光速，为什么光速在相对论中处于核心地位，为什么相对论的缔造者是爱因斯坦而不是其他人，等等。弄清这些问题对于老师把握相对论的理论至关重要。第二部分“广义相对论”是狭义相对论的推广和发展，广义相对论认为万有引力不是一般的力，而是时空弯曲的表现。相对论专家惠勒这样形象地解释爱因斯坦的广义相对论：“物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。”本书在这一部分中，尽可能通俗地介绍了广义相对论的理论基础、框架和实验验证，并简明地讲解了它的数学工具——黎曼几何。广义相对论是爱因斯坦一生最得意的杰作。他曾说过：“狭义相对论如果我不发现，5年之内就会有人发现；广义相对论如果我不发现，50年之内也不会有人发现。”第三部分“黑洞”和第四部分“宇宙学”是目前相对论研究魄两个最重要的前沿领域，也是青少年最感兴趣、媒体上不断出现的科学内容。黑洞最初被认为是一颗只进不出的看不见的星，后来发现黑洞有温度和热辐射。本书阐明了黑洞的这些特点，列出了最近关于黑洞理论的“打赌”和争论的问题，同时还介绍了伴随黑洞理论而升起的一颗科学界的明星——霍金。霍金是继爱因斯坦之后对相对论贡献最大的人。他曾说过一句名言：“当爱因斯坦讲‘上帝不掷骰子’的时候，他错了。对黑洞的思索向人们揭示：上帝不仅掷骰子，而且有时还掷到人们看不见的地方去了。”

暂缺《相对论百问》作者简介

一、狭义相对论
　1.什么是相对论？
　2.什么是以太理论？相对论诞生前夜以太理论遇到了哪些困难？
　3.什么是光行差效应？
　4.迈克耳孙实验说明了什么？
　5.相对论诞生前夜电磁理论遇到了什么困难？
　6.什么是洛伦兹收缩？
　7.什么是洛伦兹变换，它与伽利略变换有何不同？
　8.狭义相对论建立在哪两条公理的基础之上？
　9.相对性原理最初是如何提出的？
　10.牛顿的“水桶实验”是怎么回事？牛顿与马赫如何解释这一实验？
　11.相对论诞生前夜，物理学界对相对性原理有什么争论？
　12.光速不变原理是如何建立的？
　13.爱因斯坦是如何建立狭义相对论的？
　14.什么是“同时的相对性”？
　15.怎样从洛伦兹变换导出同时的相对性？
　16.相对论如何解释洛伦兹收缩？
　17.什么是动钟变慢效应？
　18.什么是双生子佯谬？
　19.什么是多普勒效应？
　20.星际飞船上的宇航员会看到什么景象？感受到哪些相对论效应？
　21.相对论的速度叠加公式怎么写？可以用速度叠加达到或超过光速吗？
　22.相对论的质量公式是什么？可以把火箭加速到光速吗？
　23.为什么相对论中的光速是极限速度？
　24.如何理解质能关系式E＝mc2？经典力学中的动能与相对论能量之间有什么关系？
　25.什么是狄拉克真空？
　26.什么是反物质？反物质是如何预言和发现的？
　27.时间有什么特点？什么是时间的“流逝性”和“测度性”？
　28.如何确定“相继时间段”的相等？
　29.不同地点的钟如何校准？为什么说真空中光速各向同性是一个约定？
　30.为什么测量的光速都是双程光速，不可能测量单程光速？
　31.相对论中空间距离如何测量？
　32.为什么说光速在相对论中处于核心地位？
　33.什么是四维时空？
　34.建立狭义相对论最困难的思想突破是什么？
　35.为什么相对论的缔造者是爱因斯坦而不是其他人？
　36.数学大师庞加莱如何评价爱因斯坦的工作？
二、广义相对论
　1.狭义相对论遇到什么重要困难？
　……
三、黑洞
四、宇宙学
五、爱因斯坦
主要参考文献