《相对论 少版》

少年能学会相对论吗？当然！1

如何读这本书5

一页纸相对论13

两页纸相对论15

第1章引子19

第2章物理时空、参照框架与坐标系22

2.1物理时空23

2.2参照框架24

2.3坐标系27

2.4参照框架与坐标系28

第3章朴素相对论30

3.1经典力学范式31

3.2参照点32

3.3开普勒三定律33

3.4朴素相对论36

第4章伽利略相对论40

4.1伽利略与近代物理学41

4.2伽利略相对论与伽利略变换42

4.3伽利略相对论下的物理学45

4.4惯性与惯性参照框架47

第5章变换不变性与洛伦兹变换52

5.1二次型、转动与变换不变性54

5.2波动方程的不变变换60

5.3麦克斯韦波动方程61

5.4洛伦兹变换63

5.5洛伦兹变换的历史67

5.6洛伦兹群与庞加莱群73

第6章狭义相对论基础77

6.1狭义相对论缘起78

6.2长度、时间与时空81

6.3光速83

6.4相对性原理85

6.5为什么叫狭义相对论？87

6.6爱因斯坦的开山之作88

6.7狭义相对论时空关系95

6.8狭义相对论效应96

6.9再论光速100

6.10洛伦兹变换的一般性推导102

6.11相对论动力学103

6.12相对论经典电磁学108

6.13作为几何理论的狭义相对论113

6.14非常特别相对论114

第7章相对论质能关系118

7.1质量与能量120

7.2德·普莱托的质能关系122

7.3爱因斯坦的质能关系123

7.4电子-正电子湮灭125

7.5能量-动量张量125

7.6劳厄和克莱因的最终证明127

7.7一点补充说明128

第8章相对论量子力学135

8.1相对论与量子力学的结合136

8.2克莱因-戈登方程138

8.3狄拉克方程140

8.4相对论量子力学方程的一般构造146

8.5量子场论147

第9章弯曲空间与弯曲径迹150

9.1运动轨迹151

9.2平面、直线与平直空间152

9.3曲线、曲线长度与曲率154

9.4空间的曲率163

9.5测地线164

第10章曲线坐标167

10.1导言168

10.2曲线坐标系的定义169

10.3协变基和逆变基170

10.4曲线坐标语境下的积分与微分171

10.5曲线坐标系举例174

第11章变换视角下的物理量177

11.1物理量177

11.2张量变换179

11.3度规张量181

11.4协变微分183

第12章广义相对论基础188

12.1广义相对论的前驱189

12.2为什么要推广相对论？190

12.3等价原理与广义协变性193

12.4广义相对论引力场方程197

12.5测地线方程200

12.6引力场方程的希尔伯特推导202

12.7关于弯曲空间的数学知识补充205

第13章引力场方程的解212

13.1史瓦西解213

13.2德西特解214

13.3多余的话215

第14章广义相对论效应219

14.1导言219

14.2反常水星近日点进动220

14.3引力弯曲光线222

14.4引力红移226

14.5关于光的感叹227

第15章整体相对论230

15.1引力作用下的两体运动231

15.2牛顿的水桶实验231

15.3爱因斯坦的马赫原理233

15.4整体相对论234

15.5结语235

附录1相对论物理数学预备知识罗列237

附录2相对论关键人物与事件239

附录3爱因斯坦的物理学成就与年谱250

附录4爱因斯坦相对论著作目录257

跋274