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大家都能读懂的广义相对论,《时空是怎样弯曲的-图解广义相对论》川山洞主新书发布

已有 1519 次阅读 2024-3-1 14:52 |个人分类:时空弯曲|系统分类:科普集锦

大家好,我是川山洞主,我的新书《时空是怎样弯曲的:图解广义相对论》已经上架。喜欢签名版本的网友可以后台私信。

一年多年以前,我出了一本有关广义相对论的书——《破解引力:广义相对论的诞生之路》,主要讲了广义相对论的整个诞生过程。

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在今天,爱因斯坦已成为天才的代名词,相对论也成为网络的热点话题,似乎所有人都能对此谈论两句,比如大家最熟悉的一句话:“物质告诉时空如何弯曲,时空弯曲告诉物体如何运动”。

但是,时空到底是怎样弯曲的?时空弯曲到底是怎样告诉物体运动的?多数人就很难说清楚了,或者存在误解。即使学习过广义相对论多年的同学,也不得不借助数学语言(比如微分几何)来进行解释说明。

然而,既然时间和空间都是日常生活相关的概念,那么,我们不应该必须借助数学语言才能将它们解释清楚。《时空是怎样弯曲的——图解广义相对论》就试图做到这一点。

它主要通过以下几个特色做到这一点:

第一个特色:先带领大家进入一颗神奇的星球——樱满集星,让大家直观体验到时空神奇的广义相对性。

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在这颗假想星球上,广义相对论效应非常明显,已经明显到肉眼可见的程度。然后让大家直观体验到一下,这样一个充满广义相对论效应的世界是一个什么模样,让大家直观体会到时空神奇的广义相对性。

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第二个特色:不套公式,不讲枯燥的理论,不采用专业术语。

比如说,书中不会出现像什么参考系、惯性系、伽利略变换、洛伦兹变换、以太、相对性原理等等一大堆让大家头痛的专业术语,都是采用大家在日常生活中都听得懂的语言

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第三个特色:采用大量全彩的直观示意图,进行通俗易懂地的阐释说明。图像是帮助理解的最有效方式。

比如说,空间为什么会弯曲,其背后的原因就是地球让空间的真实长度变长了,那么,为了容纳下变长的长度,空间只能超另外一个维度产生弯曲。

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再比如说,时间为什么会弯曲,其背后的原因也是地球让时间的标准长度变长了,为了容纳下变长的长度,时间只能超另外一个维度产生弯曲。

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另外,本书尝试将相关知识点、逻辑关系、甚至推理过程都转化成直观性非常强的示意图,真正做到图解相对论,比如还有:

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第四个特色,书中还解释了广义相对性为什么会存在。

比如说,采用“折叠时空”的概念,解释了在狭义相对性的基础上,如何产生了广义相对性,从而导致地球附近的时间为什么会变慢,地球附近的空间为什么会变长,靠近地球的物体的质量会增加。

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再比如说,主要采用“折叠时空”的概念,解释了苹果为什么会掉下来。这个解释过程不需要涉及任何微分几何的语言。

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和上一本《破解引力》相比,这本《时空是怎样弯曲的》篇幅不大,一个下午就能读完,全书采用全彩色印刷,阅读体验大大提升。

另外,读完《时空是怎样弯曲的》,对广义相对论中物理图像有了直观理解之后,再去阅读《破解引力》就会更加容易,特别是数学基础不太好的读者就更容易上手。



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1 王涛

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