人人能懂的相对论

这是我读过关于相对论最好的一本书。作者不是从人物层面叙述故事，他确实是从相对论的底层逻辑，用浅显易懂的语言给我们描述相对论奇妙，让我们不再局限于爱因斯坦的趣闻轶事，而是真真切切去探究相对论的底层逻辑，这是非常值得我们好好阅读的一本书！虽然里面确实用到了公式，也推理了公式的形成过程，用到了比较深奥的闵可夫斯基几何和黎曼几何的知识，有一定的阅读门槛，但是这对有高中物理知识的人并没有太大的难度！ 好好读一下它吧，我们不能只享受现代技术便利，还要成为知其所以然的人。当你遇到相关的技术工具，你会情不自禁的想到这个技术的背后原理，你会然一笑，感叹这个奇妙的世界是多么值得我们去探索！

唯有光速永恒不变 从相信光速，电磁波速度，或者叫宇宙上限速度开始，时空观好像就容易理解了。 v=s/t 光速不变，不同的观测者观测的空间s和时间t就会不一样。 运动是绝对的，静止是相对的。 光继续获得能量会怎样？ 光速不变，频率变高。 能回到过去吗？ 不能。有质量的物体无法超越光速，接近光速只能让时间变慢，无法让时间倒退。 光有质量吗？ 没有，光子质量为0，光可以在真空中传播。 宇宙飞船飞一圈回来，飞船上的人相对地球上的人运动，也可以看做地球上的人相对飞船上的人运动。那到底是地球上的人变老更快还是飞船上的？ 地球上的人。运动是绝对的，静止才是相对的。飞船上的人经历了大幅的加速度或者是改变了运动状态。在飞船上以接近光速进行太空旅行，时间会变慢。

阅读科普类书籍产生的推背感，是有能力远超任何推理类小说的。如果书写得好，读者也能静下心来跟着作者的思路走，它就如同你世界观里的过山车，在极短的时间内将你推进一个个你从未见过，甚至从未想象过的新世界。一旦你见过这些新世界，生活便从此不再只有眼前的一方，而是在你闭眼时打开的绚丽，以及思想中能在这些世界里穿梭的无限自由。

不一样的关于相对论的科普作品，虽说是科普，但还是有些推导感到不明觉厉，对非专业的人还是有些不友好，二刷或三刷吧

我曾经看了几本介绍了相对论的科普著作，但每一本都让我更加迷茫。这本书不同，作者真的在带你推导相对论。虽然还是有些点不太懂，但感觉离相对论近了一步。在这么困难的主题面前，即使只是让我前进了一小步，仍然让我感激涕零。这样的物理学家能再来一打吗？

第七个饼，讲的是一个人连吃六个饼还是没吃饱，但是吃到第七个终于饱了，于是他很后悔，早知道吃这个能饱，还浪费去吃前六个干嘛。但实际上缺乏了前六个的积累，直接吃第七个是不会饱的。 这本书是我的相对论第七个饼。书本身成书有点早，2009年，希格斯粒子尚未被证实。故事讲的也不算好，引入动量和能量公式、规范场方程都比较牵强，后面对希格斯机制和广义相对论的介绍也太粗略，但也许是温故知新吧，读这一本居然真的想通了时空是一体的、物体运动时会有自身的时空测度、这种测度和其他物体不同，但是无质量下运动的上限速度受到相同的限制。 当然我对规范场方程、希格斯机制还没有完全理解，还没去钻研过里面的数学，时空本身的量子特性更是尚无定论的前沿，理解这个宇宙实在是乐趣无穷。 这本书就是那种普通的饼，本身亮点不多，有缘了可以读一下吧。

【樊登讲书】20230701# 用中学物理读懂相对论，一堂课重构时空观 1. 作者简介 （1）[英]布莱恩.考克斯 曼彻斯特大学物理学教授英国皇家学会研究员，享有英国至高荣誉“不列颠帝国勋章”（2）[英]杰夫.福修 曼彻斯特大学物理学教授“麦克斯韦物理学奖章”得主，曾任职于卢瑟福实验室2. 本书简介 以形象易懂的方式学会爱因斯坦的相对论从勾股定理进入20世纪伟大的物理革命颠覆日常时空观，获取宇宙运行的终极奥秘3. 核心内容 （1）狭义相对论 1）光速、时间和空间之间的关系 1⃣光速 光速是宇宙中任何食物都不可能超越的极限速度如果超光速移动，就会打破因果律2⃣空间和时间是相对的 如果速度足够快的话，空间会被压缩，时间会变慢2）推导过程 继法拉第发现电磁感应现象后，麦克斯威尔发现电磁波的速度就是光速C迈克尔逊和莫雷在任何方向上都没有观察到光速的差别，表明光速C是一个常量在光速C恒定不变的前提下，爱因斯坦利用光钟的思想实验，推导出了狭义相对论在光钟的实验中，我们可以通过勾股定理，计算出动系相对于静系的时间膨胀系数，即相对论因子y（2）四维时空 1）时空混合体 因为速度可以带来时间和空间的改变，所以时间跟空间可以放在同一概念中2）理论支柱 1⃣不变性：动量和动能守恒定律 月球对地球的引力导致潮汐，而潮汐的的摩擦力导致地球自转速度减慢，由于地月系统动量守恒，地球失去的动量传给了月亮，使月亮在环地球轨道中加速运动，并以每年4厘米的速度远离我们2⃣因果性：起因和结果的先后顺序不能够反转 3⃣距离：把时间和空间都量化为距离 时间距离ct、空间距离x和时空距离s3）时空距离s是恒定的 （3）智能转换公式 推导过程：动量守恒公式&能量守恒公式 （4）应用 1）核裂变 建造核电站测定地质年龄给地球提供热量2）核聚变 恒星的燃烧：质量较小的恒星燃烧到尽头会成为白矮星，质量较大的会成为中子星，质量最大的会成为黑洞（4）广义相对论 1）爱因斯坦的灵感来源 为什么所有的物体都以相同的加速度向地面自由坠落2）地球为什么绕太阳公转 牛顿的解释：受万有引力定律的影响，太阳的拉力将地球固定在现有的圆形轨道中爱因斯坦的解释：太阳巨大的质量使它附近的空间发生扭曲，才使地球看上去是在绕圈3）实验观测 爱丁顿等人通过观测日全食，证明了太阳周围的时空是扭曲的贝尔等人捕捉到脉冲星非常有规律的信号脉冲双星成为验证广义相对论的最佳环境4）应用 调整GPS的时间偏差，实现精确导航💡 在爱因斯坦的宇宙中，运动的时钟缓慢地滴答作响，运动的物体尺寸收缩变小，人们可以穿越数十亿年进入未来；人的一生几乎可以无限期地延长，直到太阳死亡，海洋沸腾，太阳系陷入永恒的黑夜；我们可以观潮到恒星从旋转的尘埃云中诞生，行星的形成，还有创始之初生命的蠢蠢欲动。爱奥尼亚式迷情是个诗一样的术语，它表达这样一种信念，即世界的复杂性可以由少量简单的自然法则来解释，因为世界的核心是有序和简单的。谦逊地求索是科学的核心，也是科学成功的关键。

人人能懂的相对论 [英]布莱恩.考克斯 [英]杰夫.福修 2023.10.20 1.爱因斯坦：政治只是一时的，方程式才是永恒的。 2. 王尔德说：我们都出生在阴沟里，但仍有人仰望星空。 如牛顿，爱因斯坦，麦克斯韦，法拉第，伽利略。 3. 从地球上发出的光，需要8分钟到达太阳，10万年穿过银河系，200万年才能抵达它最近的邻居仙女座。 而银河系也只是宇宙里的一粒尘埃。 4. 光速是宇宙中任何事物都不可能超越的极限速度。 如果速度足够快的话，空间会被压缩，时间会变慢。 5. 继法拉第发现电磁感应现象后，麦克斯韦发现电磁波的速度就是光速。 6.在光速恒定不变的前提下，爱因斯坦利用光钟的思想实验，推导出了狭义相对论。 7. 月球以每年4厘米的速度远离地球。 这是因为月球对地球的引力导致潮汐，而潮汐的的摩擦力导致地球自转速度减慢。 又因为地月系统动量守恒，地球失去的动量传给了月亮，使月亮在环地球轨道中加速运动。 8. 质量较小的恒星燃烧到尽头会成为白矮星，质量较大的会成为中子星，质量最大的会成为黑洞。 9. 广义相对论 狭义相对论是根据光速不变原理。广义相对论是根据等效原理。 1）爱因斯坦的灵感来源 为什么所有的物体都以相同的加速度向地面自由坠落 2）地球为什么绕太阳公转 牛顿的解释：受万有引力定律的影响，太阳的拉力将地球固定在现有的圆形轨道中 爱因斯坦的解释：太阳巨大的质量使它附近的空间发生扭曲，才使地球看上去是在绕圈 3）实验观测 爱丁顿等人通过观测日全食，证明了太阳周围的时空是扭曲的 贝尔等人捕捉到脉冲星非常有规律的信号 脉冲双星成为验证广义相对论的最佳环境。 4）广义相对论应用 GPS每天综合下来大概会快38微秒，到了地面上这个距离差别大概就有10公里。也就是说，这个GPS的导航就会偏差10公里之远。 所以我们让电子钟每天慢38微秒就可以了。

个人理解: 狭义相对论: 速度越快，时间越慢，可以穿越到未来，不能回到过去； 速度越快，质量越大； E=mc²，铀235，原子弹核裂变，高速中子引爆原子，分裂，高速再分裂。氢弹核聚变，与核裂变相反，原子聚合，比原子弹核裂变威力还大。 广义相对论:引力越大，时间越慢；质量越大，时间越慢。 引力无穷大的时候，会引起时空弯曲，如黑洞，连光速经过都逃逸不了，在黑洞旁边待一会，再返回地球，可能已过了上千年。 双缝干涉实验:光既是波，又时粒子，不观测时，后面的墙上显示多条斑马条纹，说明光是波，发生了干涉；放上摄像头观测时，后面的墙上只显示两条纹路，说明光是粒子。

人类认知发展不过是围绕三个最重要的领域：其一就是物理原理，即对物体、事件的物理认识，了解物体与物体间互动所遵循的物理原理，比如重力、熵增、熵减等，话说物理是通往世界最迷人的科学~ 其二对社会认知、自我、发展性的认知；其三是对世界上种种事、物、概念的认识，即能够理解生命体和非生命体。 我们从一出生都需要去理解一些终极问题，而一生的修行可能都在认知这些问题，并尝试解决~ 比如核裂变为何能产生巨大的能量？地球为什么会围绕太阳公转？恒星的命运以何种形式终结，绝对时间和绝对空间因何而被推翻？ 读相对论，日常生活难以体验的时空观，揭开浩瀚宇宙的运转奥秘，重现20世纪伟大的科学革命~ 当你凝视夜空时，星星背后的黑暗区域，当有人和你指手看月时，与地面间的大块空白，那就是空间。看！那闪闪发光、点缀着星条图案的飞船在里面航行，它载着一个叫巴兹的光头探险家驶向洪荒之地。 提到时间，你也许听到了手表的嘀嗒声，或是想到随着太阳第五十亿次向北纬倾斜中，渐渐变黄的叶子。 这些都是我们对空间和时间的直观感觉，与生活密不可分。我们立足于这蓝色星球的表面，随时光的流逝穿行在宇宙之中。 不爱物理的小朋友入~