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内容简介:
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？
作者简介:
本书的目的是想用最简单的语言阐述爱因斯坦在时空方面的理论，同时也想向广大读者展示其蕴涵的科学美感。最终我们将能通过和勾股定理难度相当的数学运算来得出著名的质能公式E=mc2。如果你不记得什么是勾股定理没关系，我们到时候也会介绍它。我们另外一个重要目的是希望任何看完本书的读者都能够了解现代物理学家们是如何思考大自然，并且建立起那些能够对人类生活产生巨大作用和改变的理论的。爱因斯坦通过建立一个关于时间和空间的模型，为以后人们最终理解为什么恒星会发光、为什么电动机和发动机能够工作做了铺垫，最终他的理论也为所有现代物理理论提供了坚实的基础。我们也希望这本书能够对大家有一些启发，引起大家的思考。物理本身并不存在任何问题：我们在本书中将会逐步看到爱因斯坦的理论已经发展得相当完善了，而且他的理论得到了很多实验数据的支持。然而我们必须强调的是，总有一天爱因斯坦的理论必然会让位于一个比它能更准确解释大自然的理论。在科学世界里，并没有什么永恒的真理，有的只是那些现在还没有被证明是错误的观点。我们最多只能说，爱因斯坦的理论到目前为止还是正确的。相反我们所说的不断思考是科学迫使我们去考量大自然的方式。不管是科学家还是一般人，每个人都有自己的直觉和感受，我们都从每天的生活当中推断出各种各样的结论。如果将我们日常生活中观察的结果放在科学的精准而不带感情的目光下检验，我们常常会发现大自然在我们的直观感受中制造了一些混沌。随着本书中讨论的不断深入，我们会发现当所有的事物都以高速运行时，我们关于时间和空间的常识将被抛弃，并且被一些意想不到而又十分优雅的全新理论所取代。从中我们得到一个非常朴实而诚恳的教训：宇宙远比我们的日常生活中能接触到的现象丰富许多。这也常常使科学家们对宇宙发出阵阵赞叹。也许最让人感觉奇妙的是，新的物理理论充满了数学上的和谐与优雅。
虽然科学有时候看上去十分困难，但从其核心意义来说科学并不是一门复杂的学问。甚至有人大胆地说，科学就是人们试图移除自己本身的偏见从而能更加客观地看待整个世界的过程。也许他说的对又或不对，但不可否认的是科学对于我们了解宇宙是如何运转的做出了极大的贡献。真正的难点在于我们是否能克服相信常识的惯性。运用科学方法我们才能了解并接受大自然本来的模样，而不会受到我们固有的偏见的影响。也正因为如此，我们才有了当今科技社会中所取得的种种成就。简而言之，科学方法的确是行之有效的。
本书的前半部分，我们将致力于推导E=mc2这个著名的公式。这里“推导”的意思是，我们将展示爱因斯坦是如何得到“能量等于质量乘以光速的平方”这样一个结论的，正如公式本身所说的那样。如果我们稍稍对它做一番思考，可能会觉得这是个非常奇怪的结论。也许人们最常见的能量是在运动中产生的，比如有人扔出的一个板球恰巧飞向你的脸，当它打到你时你会觉得疼。这时一个物理学家会说这是因为投手赋予了板球能量，而这种能量又在当你的脸阻挡住板球继续运动的同时转化到你的脸上。质量则是衡量一个物体中所含物质的多少。一个板球比一个乒乓球的质量大，但它又比一个行星的质量小。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。那么当时爱因斯坦脑子里到底是有了怎样的奇思妙想才能得出这样一个结论呢？而光速又是怎么把自己塞进这个关于质量和能量的关系中的呢？本书中我们并不要求读者有任何专业科学知识，我们也尽可能地回避数学。尽管这样，我们依然努力为所有的读者提供一个真正的科学解释(而不仅仅是一种描述)。从这一点上来说，我们希望提供些新鲜的知识。
本书的后半段中，我们将去看看E=mc2是如何指引人类在理解大自然的道路上前行。为什么星星会发光？为什么原子能比煤炭和石油更高效？“质量是什么？”这个问题将带领我们走人现代粒子物理世界，让我们见识位于日内瓦的大型强子对撞机，并寻找希格斯粒子，因为它或许能帮助我们揭开质量之源之谜。在本书的结尾处，读者会看到爱因斯坦另一个惊人的发现，那便是万有引力其实是由于时间和空间的结构本身特点而产生的，以至于得出“地球的公转是围绕着太阳做的‘直线运动’”这种神奇的结论。
· · · · · · (收起)
原文摘录: