为什么E=mc2

布莱恩·阔克斯

出版时间

2010-09-30

ISBN

9787535445636

评分

★★★★★

标签

科学

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?

AI导读
核心看点
  • 本书摒弃晦涩数学推导,以通俗语言解析相对论核心逻辑。作者通过思维实验引导读者理解光速不变原理,进而推导出质能方程,揭示质量与能量转换的物理本质,帮助读者建立正确的时空观念。
  • 书中详细阐述了科学探索的真实过程,强调科学是庆祝不确定性的学科。作者展示了科学家如何质疑亚里士多德和牛顿的经典世界观,通过逻辑推理和实验验证,突破人类直觉的局限,构建全新的物理理论体系。
  • 内容涵盖时间膨胀、长度收缩、时空弯曲等相对论概念,并解释其现实影响。如月球远离地球的角动量守恒机制、核能释放原理等,将抽象理论与自然现象结合,展现物理学对宇宙运行规律的深刻洞察与解释力。
适合谁读
  • 对物理学、相对论及宇宙奥秘充满好奇,但缺乏高等数学基础的普通大众。本书适合希望了解E=mc2背后物理意义,而非单纯记忆公式的读者,旨在消除对尖端科学理论的恐惧感,提供入门级科普阅读体验。
  • 关注科学思维与方法论的读者。书中强调假设、观测与验证的科学流程,适合希望理解科学家如何思考、如何突破常识桎梏的人群。它不仅是物理知识普及,更是科学精神与批判性思维的训练材料。
  • 对《星际穿越》等科幻作品感兴趣,希望探究其科学依据的观众。本书能解释时间旅行、时空扭曲等概念的真实物理背景,帮助读者区分科学事实与艺术虚构,提升对硬科幻作品的理解深度与鉴赏能力。
读前提醒
  • 本书并非传统教科书,不依赖复杂公式推导,而是通过逻辑引导建立概念。读者需放下对数学证明的执念,跟随作者思路进行思维实验,接受反直觉的物理结论,否则可能因期待公式推导而感到困惑或失望。
  • 部分概念如闵可夫斯基时空、双曲空间等较为抽象,若初次阅读感到吃力属正常现象。建议结合书中提供的直观比喻与案例反复思考,不必强求一次性完全理解所有细节,重点在于把握相对论的基本思想框架。
  • 书中涉及大量对经典物理观念的颠覆,读者需保持开放心态,警惕自身直觉带来的认知偏差。作者明确指出人类直觉基于生存演化而非物理真理,阅读时应主动摒弃常识性错误认知,才能正确理解相对论的逻辑起点。
读者共识
  • 读者普遍认为本书语言生动、逻辑清晰,成功降低了相对论的理解门槛。尽管部分章节被指略显啰嗦或注水,但其对科学思维过程的展示备受赞誉,被认为比同类科普作品更具启发性,能有效激发对自然科学的兴趣。
  • 多数读者反馈,虽然未能完全掌握所有技术细节,但成功理解了质能方程的物理意义及相对论核心思想。书中对科学不确定性的强调及科学家探索历程的描述,获得了高度评价,被认为有助于培养正确的科学观。
  • 部分理科基础薄弱的读者表示,书中缺乏数学推导使其难以深入理解某些结论,但认可其科普价值。同时,有读者指出书中对光速恒定等基本原理的解释仍显不足,建议读者需具备一定物理常识才能更好领会全书精髓。

本导读基于书籍简介、目录、原文摘录、短评和书评生成,不等同于全文精读。

精彩摘录
  • "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"
  • "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"
  • "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。"
  • "如果某个理论无法产生可以观测到的结果来证明或者推翻理论本身,这个理论就是毫无意义的,不管你对这个理论多么执着、多么热情。一个人可以随心所欲地提出任何观点和假设任何事物的存在,但如果没有办法观测这些观点和事物的本身或者其产生的结果,那么这些观点和理论就没有对科学地理解宇宙做出任何的贡献。"
  • "我们下一个,事实上也是仅存的猜想是时空中点与点之间的距离应该用s2=(ct)2-x2来计算。和加号版本所不同的是,这个世界里欧式几何并不适用,就好像它不适用于计算地表两点之间距离那样。数学家们给适用以上公式计算两点之间距离的空间取了个名字,叫“双曲空间”。物理学家们则给了它另外一个名字,他们管它叫闵科夫斯基时空。读者们可以把这当作是我们正走上正确方向的一个标志。我们的首要任务就是看看闵科夫斯基时空是否和因果性相斥。"
作者简介
欧洲核子研究中心(CERN)杰出科学家、BBC当红科普主讲、超人气教授布莱恩·阔克斯的力作《为什么E=mc2?——人人都能读懂的相对论》,即将登陆中国,与读者见面。这是一本激发求知欲和好奇心的必读之书。 爱能量,也爱宇宙;爱时空机,也爱任意门;爱浪漫幽默,不爱艰涩枯燥。 和你们想的不一样,我不是《时间简史》,也不是难懂的《相对论》。我的作者很帅,我的内容很简单,我是——人人都能读懂的相对论。
目录
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。
第一章 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

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用户评论
能另辟蹊径讲到这种程度真是不容易。翻译有些小瑕疵,真的只是瑕疵而已。
好得不能再好
将时间与空间结合起来定义为绝对后推出质能方程。
读到后来就越发没劲。
讲公式推导的那一部分,连我都觉得自己数学还不错呢。毕竟是男神的书,语言用得略浪漫。#直##爱凑热闹的文科生#
小学毕业第一遍读,初中毕业第二遍读,现在我马上要去大学读物理系啦,感谢启蒙。
文科生表示沒全懂,只懂重點句,不知如何推導。像我就不知道為何求距離的畢氏定理,在兩個平方項之間還可以用「減」的?但是關於時空一體,質能可互換的概念,還有科學是怎麼樣從一個簡單的想法開始深入,並用實驗驗證......這些還是挺有收穫的。計畫將來數學或基礎物理好一點點再來讀一次。
算是补了高中时对于相对论和值能转换方程式的好奇心 讲的非常简单易懂了 推荐
内容科普性强,逻辑性强,讲解深入浅出,对理解相对论很有帮助
科普好书
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