相对论之路 - (EPUB全文下载)

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版权信息
相对论之路
著者：（以色列）哈诺赫·古特弗罗因德　（德）于尔根·雷恩
译者：李新洲　翟向华
责任编辑：杨波　李蓓　吴炜　孙桂均
书籍设计：邵年
ISBN：9787571002411
目录
版权信息
出版按语
前言
序
手稿的魅力
爱因斯坦通往广义相对论的智力史
手稿注释
注释页的注记
附言：好戏还在后头
广义相对论的起源与形成年表
与爱因斯坦思想有关联的物理学家、数学家和哲学家
进一步阅读材料
广义相对论基础
哈密顿原理和广义相对论
依据已经获得的知识，这个令人快乐的成就看起来几乎是理所当然的，而且任何聪明的学生都能不费力气地掌握它。但是，那些充满强烈渴望的人，多年来，在黑暗中焦灼地探索，时而信心满满，时而精疲力竭，最终沐浴在光明之中—只有经历过这些的人，才有深刻的体会。
阿尔伯特·爱因斯坦，1934年
《关于广义相对论起源的注记》
出版按语
我们向本书作者道贺，祝贺他们的首创精神，他们将爱因斯坦的最大智力成就—广义相对论的历史和意义呈现在非专业读者面前。本书是两位作者学术努力的成果，在这里，他们的隶属机构还承载着额外的象征价值。爱因斯坦、耶路撒冷的希伯来大学和马克斯·普朗克学会组成了一个值得关注的三角关系。
爱因斯坦是耶路撒冷希伯来大学的一位缔造者。他是校理事会成员与首任学术委员会主席。1925年，在希伯来大学的落成典礼上，他发表了一个目标宣言，他写道，“大学是展现人类精神普适性的地方”，并祝愿“我们的大学将迅速发展成为一个伟大的精神中心，并引起全世界文明人类的尊重”。这一愿景已得到全面实现。
1950年，爱因斯坦深切地表达了他对希伯来大学的终身承诺：他将他自己的真正财富—他的个人论文和文学遗产—捐赠给希伯来大学，这里是他的智力遗产的永恒家园。今天，由它们组成的爱因斯坦档案馆，构成了人类至为重要的文化资产。它的馆藏是独一无二的—由大量的手稿、丰富的函件和有关爱因斯坦的各类附加材料组成。档案中的这些材料，清楚地显示了爱因斯坦的科学工作、政治活动和个人生活的方方面面。这些文件能使学者们追踪引领爱因斯坦通向广义相对论的思想发展。本书的主题正是这样的智力之旅。
1915年，爱因斯坦将他的广义相对论递交给普鲁士皇家科学院。1917年，他成为威廉物理研究所的所长。在新理论的一个预言被证实后，《柏林画报》（Berliner Illustrirte Zeitung
）将爱因斯坦的照片放在最显著的位置，骄傲地宣布他是“世界史上的新名人”。当纳粹掌权后，所有这些欢呼喝彩都悲凉地收场了，爱因斯坦和他的许多犹太裔同事一样，在自己的祖国变得无家可归。在纳粹德国垮台以后，纳粹的政策和意识形态给国家、民族和个人造成的巨大痛苦，众目昭彰，所以爱因斯坦多次拒绝了返回德国的邀请和建议，拒绝重新加入德国的科学机构。例如，接替威廉学会而新建了马克斯·普朗克学会的会长哈恩（Otto Hahn）
[1]

邀请爱因斯坦加入，他的拒绝明白而干脆。1947年，爱因斯坦还拒绝同意在德国出版任何著作。直到1954年，他才转变了态度，同意出版他的科普作品《狭义和广义相对论》的新德文版。
1959年，还在德国和以色列建交之前，马克斯·普朗克学会就倡导与以色列的魏茨曼
[2]

研究所建立合作交流关系。这些联系是两个国家长期且富有成效的学术合作的开端。当前，马克斯·普朗克学会的研究人员与他们的以色列同事一起致力于88个联合项目。在这些项目中，大约四分之一的科学家来自希伯来大学，这充分说明了两个科学机构之间的协作是多么密切。新近，“马克斯·普朗克希伯来大学活动大脑感觉加工中心”建立了，我们已合力使人们对大脑的功能砖块—神经回路，有了更进一步的了解。
包括戈尔姆的爱因斯坦研究所、柏林的科学史研究所在内的几个马克斯·普朗克学会的研究所，都在对本书的主题广义相对论、它的推论以及它的历史进行探究。在1999年到2005年间，马克斯·普朗克学会实现了一项大规模历史研究项目，调查它的前身学会如何介入了纳粹罪行。为了纪念爱因斯坦“奇迹年”一百周年，本书作者代表普朗克学会和希伯来大学双方，合作举办了2005年“阿尔伯特·爱因斯坦—宇宙的总设计师”柏林展。广义相对论发现100周年给我们两家机构带来了再次合作，激励了两位作者写作本书。我们感谢这一雄心勃勃的计划。
梅纳希姆·本—萨松教授（Professor Menachem Ben-Sasson）
耶路撒冷希伯来大学校长
马丁·斯特拉特曼教授（Professor Martin Stratmann）
马克斯·普朗克学会会长
前言
你认为相对论的最本质思想是向狭义相对论的转变，而不是向广义相对论的转变。我的想法与你恰恰相反。我认为最本质的事是克服了惯性系，一件作用于所有过程而不经受反作用的事情。原则上，这个观念并不比亚里士多德物理学中的宇宙中心观念更好。
[1]
在爱因斯坦1915年发现广义相对论百年庆之际，出版本书是最合时宜不过了。这是标志相对论由狭义向广义飞跃的论文的注释本。本书的两位著者是有名望的学者，足以胜任他们的任务：哈诺赫·古特弗罗因德（Hanoch Gutfreund）参加了爱因斯坦狭义相对论1912年手稿精美摹本
[2]

的出版工作，该摹本含有重构狭义相对论发展的一些缺失环节；于尔根·雷恩（Jürgen Renn）是爱因斯坦1912年苏黎世笔记
[3]

的主要编辑，这是一份重构广义相对论发展的关键文献。
必须强调广义相对论发展历程中蕴含着革命性。从多方面来看，广义相对论所经历的发展对传统物理学的破坏，要比从伽利略—牛顿物理学到狭义相对论所产生的破坏大得多。在此，我们从三步着手讨论。
1.首先，不再存在时空“真空”区域这样一种实在。不管怎样，总是存在一种时间—几何场（度规），使理想的尺和钟的行为规则化，并且存在一个协调的惯性—引力场（联络），使物体的不受力运动规则化。空间和时间是绝对的还是相关联的？在这个由来已久的争论中，现在要坚持绝对主义立场看来是很困难的。正如爱因斯坦所说的：
[度规张量 ............

书籍插图：

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