为什么Emc2 人人都能读懂的相对论 【正版图书】 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

伟大神奇的相对论终于脱下艰涩难懂的外衣向读者走来。欧洲核子研究中心两位顶级科学家用轻松易懂的语言带你一同畅游相对论的奇幻世界。

重温科学巨人带着可贵的想象力质疑亚里士多德、牛顿创造相对论的曲折历程，你会是下一个勇于突破，走向未来的人吗？

前言

E=mc2这个公式要告诉我们的是，就如同美元和欧元能互相兑换一样，质量和能量可以互相转换，它们之间的兑换率则是光速的平方。

章时间和空间

在爱因斯坦所描述的宇宙中，移动的钟表会变慢、运动的物体会缩小、人们可以到几十亿年之后的未来世界旅行。

第二章光的速度

你能看见色彩斑斓的世界，是因为光进入你的眼睛带你穿过黑暗，而它的速度和麦克斯威尔只用线圈和磁铁就能推导出的电磁波的速度相同。

第三章狭义相对论

如果我们能以99．99999999％光速的速度疾驰，我们就能在短短五十年的时间里冲出银河系，到达几乎三百万光年之外，我们的邻居星系——仙女座星系。

第四章时空

这里我们要做一个好的猜测时间和空间可以合二为一变成一个整体，我们叫它“时空”，那么时空中的距离就是具有不变性的。

第五章为什么E=mc2?

实事求是地说，这个原理便是孕育生命的种子。如果没有它，太阳将不会发光，地球也就永远笼罩在无尽的黑暗之中。

第六章为什么原子、捕鼠器以及星星的能量都值得我们关注?

如果运用爱因斯坦的理论将质量转化为能量，那么区区3千克的物质就能满足一座城一百年的能量需求。

第七章质量之源

E=mc2的发现标志着人类在对能量的认识上所发生的改变，由此知道了质量本身也蕴含着巨大的能量，如果我们可以把封印在质量中的潜在能量释放出来，那么地球上所有的能源危机都会迎刃而解。

第八章弯曲的时空

“从这样一个简单的想法——光速对于所有人都是相同的，人们打开了一个蕴藏无数秘密的盒子。”如果某一天我们需要为人类最伟大的理论成果写一篇墓志铭时，也许它就是以这样一句话开头的。”

布莱恩·阔克斯，教授，是欧洲核子研究中心的粒子科学家，皇家科研学会会员，基于他在推广科学知识中所做出的卓越贡献，历年来阔克斯教授获得了许多嘉奖。同时，曾是摇滚明星的他在BBC主讲的多档科普节目受到观众追捧。杰夫·福肖，教授，是理论物理学家，毕业于牛津大学，他的主要研究领域是基本粒子物理。999年，他被授予物理学院麦克斯威尔奖章以表彰其在理论物理学中取得的卓越成就。

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月球以每年4厘米的速度远离地球。这是为什么呢？首先请在你的脑海里将月球想象成是静止悬挂在一个不停自转的地球上空。在月球直射下的海水会因为月球重力的影响而向上凸起一些，地球在此影响下以每天一周的速度自转，这样就形成了海水的潮汐。海水和地表之间存在着摩擦力，正因为这样，地球自转的速度在不断减慢。这个影响虽然很小，但也能被测定出来。每一地球日的长度在一个世纪的时间里会增加大概千分之二秒。物理学家们都是通过角动量来测量旋转的速率，所以我们可以说地球的角动量随着时间推移不断减少，也就是说地球的自转速率在不断减慢。而诺特告诉我们，世界从仍和一个角度来看都是一样的（更准确地说是，在旋转的状态下自然法则具有不变性）。所以角动量是守恒的，也就是说所有转动的总量是不会改变的。那么地球因为潮汐现象产生的摩擦力导致自转速度减慢，这当中所失去的角动量上哪儿去了呢？答案是，它们被传递给了月亮，使得它在环地球轨道中加速运动，以抵消地球自转慢慢减速的作用。这导致月亮移动到距离地球稍稍更远的地方。换句话说，为了保证整个地月系统中角动量的守恒，月亮必须通过移动到一个更宽的环地轨道上才能补偿由于地球自转减慢所带来的影响。

月球以每年4厘米的速度远离地球。这是为什么呢？首先在脑海里将月球想象成是静止悬挂在一个不停自传的地球上空。在月球直射下的海水会因为月球中立的影响而向上凸起一些，地球在此影响下以每天一周的速度自传，这样就形成了海水的潮汐。海水和地表之间存在着摩擦力，正因为这样，地球自还的速度在不断减慢。这个影响虽然很小，但也能被测定出来。每一地球日的长度在一个世纪的时间里会增加大概千分之二秒。

那么地球因为潮汐现象产生的摩擦力导致自转速度减慢，这当中所失去的角动量上哪儿去了呢？答案是，他们被传递给了月亮，使得它在环地球轨道中加速运动，以抵消地球自转慢慢减速的作用。这导致月亮移动到距离地球稍稍更远的地方。换句话说，为了确保整个地月系统中角动量的守恒，月亮必须通过移动到一个更宽的环地轨道上才能补偿由于地球自转减慢所带来的影响。

意大利小说家卡尔维诺被这个奇妙现象所深深吸引，他创作出一个短篇故事，名为《和月球的距离》。在这个故事里，作家想象在远古的某个时候，我们的祖先每天晚上都能坐船穿越海洋到达月亮停靠的地方，并且用梯子救能爬到月亮的表面。然而随着月亮不断地远离地球，终于有一天晚上那些喜欢月亮的人们必须面对一个选择，要么永远地呆在月亮上与世隔绝，要么永远的告别月亮返回地球。卡尔维诺笔下这个奇幻故事，能在不变性这个抽象概念以及不变性与物理量守恒定律的深层关系中找到解释。

Science is a discipline that celebrates uncertainly, and recognizing this is the key to its success.

人类常常感到自然真相和直观感受背道而驰，其实一点都不稀奇，因为我们只不过是一群处于银河系的边缘、站在一颗以石头为主构成的行星上、绕着一颗毫无特色的中年恒星旋转的碳基猩猩的后代。

空间意识深深地印刻在我们的脑海中，经过几百万年适者生存法则的不断加强，如果某种关于世界的思考方式能带来生存上的优势，那么这种想法就会普及开来，而它在科学上的正确与否就会变得毫无意义。

月球是如此的巨大，然而谁会想到它年复一年的渐行渐远，而这都是为了角动量守恒。意大利小说家伊泰洛·卡尔维诺被这个奇怪现象所深深吸引，他创作出一个短篇故事，名为《和月球的距离》。在这个故事里，作者想象在远古的某个时候，我们的祖先每天晚上就能爬到月球的表面。然而随着月亮不断地远离地球，终于有一天晚上那些喜欢月亮的人们必须面对一个选择，要么永远地待在月亮上与世隔绝，要么永远地告别月亮返回地球。卡尔维诺笔下这个奇幻浪漫的故事，能在不变性这个抽象概念以及不变性与物理守恒定律的深层关系中找到解释。

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书籍介绍

伟大神奇的相对论终于脱下艰涩难懂的外衣向读者走来。欧洲核子研究中心两位顶级科学家用轻松易懂的语言带你一同畅游相对论的奇幻世界。

重温科学巨人带着可贵的想象力质疑亚里士多德、牛顿创造相对论的曲折历程，你会是下一个勇于突破，走向未来的人吗？