爱从牛顿定律到爱因斯坦相对论

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1、物方励之理著褚耀泉学基础知识丛书（第二版）从牛顿定律到爱因斯坦相对论物理学基础知识丛书从牛顿定律到爱因斯坦相对论（第二版）方励之褚耀泉著1987凡剑（Ken777）藏书内容简介本书介绍了从牛顿定律到爱因斯坦相对论的一些主要发展线索，阐明了物质宏观运动的基本规律，较全面地叙述了狭义相对论和广义相对论的知识。着重介绍了近20多年来广义相对论天体物理和宇宙学的发展。本书可供高中以上文化程度的广大读者阅读。物理学基础知识丛书从牛顿定律到爱因斯坦相对论（第二版）方励之褚耀泉著责任编辑姜淑华出版北京朝阳门内大街137号中

2、国科学院印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售*1981年4月第一版开本：787×10921/321987年2月第二版印张：47/81987年2月第四次印刷字数：89,000印数：39,401－44,100统一书号：13031·3372本社书号：5131·13—4定价：0.92元代序1978年8月，中国物理学会在庐山召开年会，不少物理学工作者有感于物理学在提高全民族科学文化水平和实现“四化”中的伟大作用，建议中国物理学会与科学出版社合作，编辑出版一套《物理学基础知识丛书》，有计划有系统地普及物理学的

3、基础知识和物理学的新发展。这一倡议当即得到了广泛的响应。为此，中国物理学会理事会进行了认真讨论，积极热情地支持了这一建议，于是，就在风景绮丽的庐山，在中国物理学会和科学出版社的共同主持下，正式成立了本丛书的编委会，讨论和制定了丛书的编辑方针和选题计划，正式开始了丛书的编辑出版工作。物理学研究物质的运动规律，物质的结构及其相互作用，它是许多科学技术的基础。从本世纪开始，物理学经历了极其深刻的革命，从宏观发展到微观，从低速发展到高速，由此诞生了量子物理学和相对论，并在许多科学技术领域引起了深刻的变革。本世纪以来，

4、物理学在认识和改造物质世界方面不断取得伟大成就，不断揭开物质世界的奥秘。原子能的利用，使人类掌握了新的能源；半导体科学技术的发展，导致了计算技术和自动控制系统的革命；激光的出现焕发了经典光学的青春；凝聚态物理学的发展，使人们不断创造出许多性·i·能大大提高的材料……；因此，向广大读者宣传物理学的基础知识以及物理学的新发展，乃是提高全民族科学文化水平和实现“四化”的需要。我们编辑出版本丛书的目的，就是试图在这方面贡献一份力量。本丛书将着重介绍现代物理学的基础知识，介绍物理学的最新发展，要求注重科学性。我们希望作

5、者发扬创新精神，力求做到题材新颖，风格多样；勇于发表独创性、探索性的见解，以活跃读者思路。在文风上则要求做到准确、鲜明、生动，深入浅出、引人入胜，以说透物理意义为主，尽量少用数学公式。在编辑出版丛书工作中，我们得到了广大物理学工作者的热情支持和鼓励，还得到老一辈物理学家严济慈、钱临照、陆学善等同志的热情赞助和关怀。美国加州大学热斐尔学院院长吴家玮教授应邀积极参加编委会工作，并约请了美籍学者为丛书撰稿。我们一并在此致以谢意。《物理学基础知识丛书》编委会1980年12月于北京·ii·前言现在，越来越多的历史事实证

6、明，人类文明之所以有今天，是同一些杰出物理学家的工作分不开的。其中尤其以创建了经典力学的伽利略、牛顿及创建了狭义和广义相对论的爱因斯坦最具有代表性。当我们回顾这几位划时代的科学家的时候，就会发现，虽然他们生活在极为不同的时代，从经典力学到现代物理学也已经发生了巨大变化，但是，在这些人身上，我们却可以看到许多共同的特征。首先，他们都是不受成见或传统思想所束缚的探索者。他们的科学研究工作，往往是从那些被认为早有定论、不容怀疑的地方打开缺口的。他们研究的问题，就是我们今天看来，也会觉得是“太”基本了，“太”抽象了。

7、比如，什么是时间？什么是空间？什么是相对？什么是绝对？什么是天体运动的规律？什么是宇宙的起源？等等。这些问题对于人们日常关心的现实世界来说，似乎是另一个世界的事。然而，事实证明，由于在这些“学院式”问题上的进展所带来的技术进步，是不能用任何其他东西代替得了的。其次，他们都坚持自然科学的研究方法。尽管他们关心的是抽象的问题，但是他们并不进行思辨式的空谈。相反，他·iii·们是采用理论和物理实验或天文观测相对比的方法来考查每一个概念、每一种假说，由此来判断理论的是非成败。再次，他们大都不仅仅是狭义的自然科学家，而

8、且是具有崇高胸怀的人。例如，爱因斯坦就是一位崇尚理性、崇尚科学和民主的代表。他曾经说过：“人只有献身于社会，才能找到(1)那实际上是短暂而有风险的生命的意义。”他还愤慨于那种慑于强权而惧谈科学精神的态度，他说：“试问，要是乔尔丹诺·布鲁诺、斯宾诺莎、伏尔泰和洪保德也都这样想。这样行(2)事，我们会在哪里呢？”正因此，他们和他们的理论往往不见容于当时的统治者。伽利略遭到宗教法庭的迫害，爱因斯坦遭到德国