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目录1

第一章 经典时空观的困惑12

第一节 运动的相对性和经典时空观的特征12

第二节 电磁现象和相对性21

第三节 光速和相对性28

第四节 迈克尔逊一莫雷实验33

第五节 “牵引假说”及其被否定39

第六节 “发射假说”——光速与光源运动有关吗45

第七节 斐兹杰惹一洛伦兹收缩以及洛伦兹电子理论49

第八节 洛伦兹理论的意义和存在的问题55

第一节 狭义相对论的基本假设57

第二章 狭义相对论中的时间和空间57

第二节 “同时”的相对性61

第三节 运动的尺和钟69

第四节 洛伦兹变换78

第五节 哪一个钟慢了——关于钟的进一步讨论84

第六节 运动物体的测量形象和视觉形象95

第七节 速度的变换与光的传播100

第八节 极限速度和因果佯谬107

第三章 统一的时空和物理定律的协变性116

第一节 平直时空动力学初步117

第二节 质能关系及其意义127

第三节 时间和空间的统一，闵可夫斯基空间140

第四节 具有协变性质的量——张量浅说149

第五节 四维时空的洛伦兹变换，时空协变量与四维矢量153

第六节 四维动量和动力学定律156

第七节 电磁定律的协变性160

第四章 广义相对论的时空观171

第一节 万有引力和惯性171

第二节 惯性质量和引力质量176

第三节 等效原理180

第四节 引力起潮作用和局部惯性系188

第五节 曲面上的几何学193

第六节 广义相对论的引力观和时空观201

第七节 曲线坐标和度规207

第八节 时空坐标和时空度规213

第九节 时空告诉物质如何运动218

第十节 物质告诉时空如何弯曲223

第五章 广义相对论的理论预言和实际观测229

第一节 球对称时空229

第二节 弯曲时空理论——广义相对论的实验检验236

第三节 黑洞——高度弯曲的时空246

第四节 弯曲时空的涟漪——引力波和引力波的探测257

第六章 宇宙纵横谈275

第一节 宇宙学原理276

第二节 宇宙是有限的还是无限的280

第三节 宇宙的演化294