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狹義相對論的意義

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內容簡介

  愛因斯坦於1905年發表《論動體的電動力學》,首次提出狹義相對論,完整的闡釋了無重力之下的時空結構。愛因斯坦的思想發端於電磁學,但是所提出的狹義相對論只與兩個公設有關:(一)相對性不變原理。(二)光速不變原理。

  本書先簡介愛因斯坦提出理論的背景,然後從嚴謹的推論說明上述兩個公設在理論中的關鍵角色。公設:(一)可以推論出聯接兩個慣性系統的時空變換必須是線性的。(二)光速不變原理可以推論出這個變換(勞倫茲變換)的特殊形式。書中論證方式闡明上述兩個公設舉足輕重的角色。論證不僅嚴謹,也比原來愛因斯坦的論文簡單易懂。

  本書並且仿愛因斯坦的辦法解釋了他最著名的公式E=mc2。此外,本書詳細討論兩個常見的詭論:火車進山洞和雙生子。從這兩個議題可看到同時性、長度收縮、時間膨脹這些概念如何出現在相對論的學習中。

作者簡介

張海潮

  任教臺灣大學數學系,1983年升任臺灣大學數學系教授,現任臺灣大學數學系兼任教授。2006年出版《說數》(三民書局),入選文建會百年百大好書。2010年與項武義、姚珩合著《千古之謎》(臺灣商務印書館)。

 

目錄

導言

第一章 愛因斯坦的時空概念和勞倫茲變換
1.1  慣性系與慣性定律
1.2  時間與空間的意義
1.3  光速不變原理與同時性
1.4  勞倫茲變換的證明

第二章 勞倫茲變換的物理意義
2.1  長度收縮和時間伸長
2.2  長度收縮和時間伸長的思想實驗
2.3  火車過山洞的故事
2.4  雙胞胎的故事
2.5  速度的相加

第三章 
3.1  都普勒原理
3.2  9月論文的主要內容

附錄一 為什麼必須是線性變換?
附錄二 火車速度不能大於光速
附錄三 圖示勞倫茲變換

 

詳細資料

  • ISBN:9789570527254
  • 叢書系列:通識叢書
  • 規格:平裝 / 104頁 / 16k菊 / 14.8 x 21 x 0.52 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

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