主　　编　曾日暘

内容简介

本书是为高中物理和大学物理的相对论的课程作入门导读导学的书籍，旨在引导初学者认识和理解相对论的基础知识，帮助初学者掌握初级阶段的内容。本书通过讲解例子的方式，主要介绍了狭义相对论，对广义相对论的一些内容也做了简单讲解。

本书可用作高中物理的课余拓展读物，也可用作大学物理的课前预习册，也可以为感兴趣的读者了解相对论提供一些帮助。

目    录

第一章　美妙的洛伦兹变换

第二章　星际旅行和双生子佯谬

第三章　宇宙极限速度

第四章  质能方程　

第五章  四维时空

编辑推荐

1．这是一线科研工作者热心为初学者创作的辅导精品。

2．如果你想沉下心了学习相对论，这是手把手教学的辅导书。

3．删繁就简，中心在于思维思想的突破，可读性友好。

4．形象生动，公式不再一成不变，经过变通让其活灵活现，概念不再枯燥无味，经过解释让其形象生动。

5．细致入微，引领你多角度全方位思考。

原文摘录

假设地面上有一个柔软的物体，静止质量为 M，使用一个发射装置让该物体以稳定的速度 V 飞行，那么在地面上看来这个物体的相对论性质量增加了。但是这个物体在运动，我们无法去测量它的质量，而认为它的相对论性质量增加了有实质意义吗？我们假想地面上有一堵绝对刚性的墙，让该柔软的物体与墙发生非弹性碰撞并停止下来，假设碰撞过程中物体的动能全部被这个物体所吸收且没有向外传递能量。那么这柔性物体停止下来之后，我们再称它的质量，会发现它的质量变为了，比原来的质量增大了。

假设地面上有两个一模一样的物体，该物体是由两个中间连着弹簧的金属方块和弹簧组成的整体。想象地面上有一个十分精准的天平，将一个物体平躺着放在天平的左边，让弹簧处于未伸缩的松弛状态，将另一个一模一样的物体竖直放在天平的右边，右边的弹簧被上端的金属块的压缩。结果天平会向右边倾斜，显示右边的物体质量更大。这是因为弹簧受到上端金属块的重力压缩储存了能量，相应地也会体现出质量的增加。

假设地面上有一个正方体装置，里面装设有一台电动机，和一组通过连杆与电动机转轴连接的小钢球。这个装置是一个独立的整体，外面留好接电的接口和启停按钮，接上电源启动后，电动机带动小钢球高速转动起来。然后取下电源，将该装置放到天平的左边。另外，还有一个一模一样的装置，没有接电源，里面的小钢球处于静止状态，将该装置放到天平的右边。这时，天平会向左边倾斜，显示左边的装置质量更大一些。这是因为电能输入转变成小球转动的动能，装置的整体能量增加了，相应地装置质量也会增加。假如某个时刻连接小钢球的连杆突然断裂，高速旋转的小钢珠突然飞迸而出，冲破了装置的外壳并打到房屋里，此时，装置质量增量的大小可以用来衡量钢珠飞迸而出的威力。

上述 3 个例子都是假想的实验，我们在日常生活中能接触到的，物体动能、弹性势能、重力势能及化学能的改变，体现到质量的变化是微乎其微的，所以无法察觉。

——引自第四章：质能方程

我们再通过一个中国古典故事来加深体会不同于平常的时空引起的超乎寻常的结果，进而来理解时间与空间的关系。要讲的是成语“观棋烂柯”背后的传说。说的是晋朝时有一位叫王质的人，有一天他到信安郡的石室山去打柴。看到一童一叟正在溪边大石上下围棋，于是把砍柴用的斧子放在溪边地上，驻足观看。看了多时，童子说“你该回家了”，王质起身去拿斧子时，一看斧柄已经腐朽了，磨得锋利的斧头也已经锈迹斑斑。王质感觉非常奇怪，回到家后，发现家乡已经大变样。无人认得他，提起此事，有几位老者都说是几百年前的事了。原来王质在石室山打柴误入仙境，遇到了神仙，仙界一日，人间百年。在这个神话故事里，仙境可以使得时间变慢。而现实中引力效应可以真实地使得时间变慢。

——引自第81页