爱因斯坦-物理学的进化 - (TXT全文下载)

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书籍内容：

爱因斯坦：物理学的进化
艾.爱因斯坦 利.英费尔德 著
THE EVOLUTION OF PHYSICS
A．Einstein,L.Infeld

周肇威 译
新版序
原序
第一章 机械观的兴起
奥妙的侦探故事 第一个线索 矢量 运动之谜 还有一个线索 热是一种物质吗 升降滑道 转换率 哲学背景 物质动理论 结语
第二章 机械观的衰落
两种电流体 磁流体 第一个严重的困难 光的速度 作为物质的光 色之谜 波是什么 光的波动说
光是纵波还是横波 以太与机械观 结语
第三章 场，相对论
场的图示法 场论的两大台柱 场的实在性 场与以太 力学的框架
以太与运动 时间，距离，相对论 相对论与力学 时空连续区 广义相对论 在升降机外和升降机内 几何学与实验 广义相对论及其实验验证 场与实物 结语
第四章 量子
连续性、不连续性 物质和电的基本量子 光量子 光谱 物质波几率波 物理学与实在 结语
附图
布朗运动、光的干涉与衍射、光谱线、X射线和电子波的衍射

新版序（英费尔德于１９６０年）
这本书的第一版问世于２０多年以前。此后，爱因斯坦去世了。他是这本书的主要作者，他也许是永远受人崇敬的一个最伟大的科学家。本书问世以后，物理学又有了空前的发展。这里只要提一提原子核科学和基本粒子理论的进展以及宇宙空间的探索成就就足以说明一切了。不过这本书只是讨论物理学的重要观念，它们在本质上仍然没有变化，所以书中需要修改的地方极少。就我所能看到的，只须作下列几个小修改而已。
第一，这本书是讨论观念的进化的，并不是一种历史记载。因此，书中所提到的日期往往是约略的并常常以"……许多年以前"的语调来表述的。例如，在第四章"量子"的"光谱"（188页）一节中，我们是这样提到玻尔的："他的理论，建立于25年以前……"由于这本书在1938年初次出版，所以25年以前"是指1913年，即玻尔的论文发表的那一年。因此读者必须记住，所有类似的表述都是对1938年说的。
第二，在第三章"场，相对论"的"以太与运动"一节（118页）中，我们写道："这两个例子并没有什么不合理的地方，不过所难的是在这两种情况中我们都必须以约400米每秒的速度奔跑，但是我们可以想象，将来技术的进一步发展，这样的速度是可能实现的。"而今天每个人都知道，喷气式飞机已达到超声速的速率了。
第三，在同一章的"相对论与力学"一节（139页）中，我们写道："……从最轻的氢起到最重的铀止……"这已经不再是正确的分类方法了，因为铀已经不再是最重的元素。
第四，还在第三章的"广义相对论及其实验验证"一节（169页）中，我们对水星的近日点移动是这样写的："由此可见，这种效应是极小的，因而要在其他与太阳相距较远的行星中去发现这个效应更是没有希望了。"现代的测量技术已经揭露出这种效应不但对水星来说是正确的，而且对其他行星来说也是正确的。这个效应虽然很小，但是看来它跟理论是相符的。或许在不久的将来，人造卫星的这种效应也能被检验出来。
在第四章"量子"的"几率波"一节（196页）中，我们对单电子的衍射是这样写的："不用说，这是一个理想实验，它事实上不可能实现，不过很容易想象而已。"这里值得说明一下，在1949年，一位原苏联的物理学家V.法布里康教授和他的同事们已完成了一个实验，在这个实验里观察到单电子的衍射。
有了这几点修改，这本书就成为一本新版本了。我不愿把这些小小的修改引到正文中去，因为我觉得这本书既然是跟爱因斯坦共同写的，就应该让它保留为我们原来所写成的那样。我感到很高兴，因为这本书在他去世之后像他所有的著作一样，还是一直在流传下去。
华沙，１９６０年１０月
原序
艾・爱因斯坦
利・英费尔德
在你开始阅读以前，你一定期望我们答复几个简单的问题：写这本书的目的是什么？它是为什么样的读者写的？
一开始便要明白地、确切地答复这些问题是很困难的。如果在你读完本书时来答复便会容易得多，但到那时候这又将是多余的了。我们觉得，说这本书没有什么企图倒简单些。我们不是编写物理学教科书。这里没有系统他讲述基本物理论据和理论。说得更恰当一些，我们的目的在于用粗线条描绘出人类如何寻找观念世界和现象世界的联系。我们试图说明是什么样的一种动力迫使科学建立起符合于客观实在的观念。但是我们的叙述必须简单。我们应当选择那些我们认为是最有特色和最有意义的重要路径来穿过论据和概念的谜官。那些不在所选择的道路上的论据和理论，我们都把它略去了。本书的总的任务既然是叙述物理学的进化，因此我们不得不对论据和观念作一定的选择。一个问题的重要性不应该根据它所占的篇幅来判断。有几种主要的思想方法没有得到反映，并不是因为它们不重要，而是因为它们不在我们所选定的路径上。
在我们写这本书的时候，关于我们所想象的读者的特征，曾作过很长的讨论，并且处处都在替他着想。我们想象他完全缺乏物理学和数学的实际知识，但是却具有很强的理解能力，足以弥补这些缺憾。我们认为他对物理学和哲学的观念很感兴趣，同时他对努力钻研书中比较乏味和困难的部分很有耐性。他认识到，要理解任何一页，必须细读前面的每一页。他也知道，即使是一本通俗的科学书籍，也不能像读小说一样去读它。
这本书是你我之间的亲切的交谈。你也许会觉得它讨厌或有趣，枯燥或激动，但是，如果本书能使你多少知道一些人类有发明能力和智力，为了更完善地了解、掌握物理现象的规律所进行的无穷尽的斗争，我们的目的便算达到了。
１　机械观的兴起
奥妙的侦探故事
我们设想有一个完美的侦探故事。这个故事告诉我们所有重要的线索，这样使我们不能不提出自己对事件真相的见解。如果我们仔细研究故事的构思，不等作者在书的结尾作出交代，我们就早已得到完满的解答了。只要不是低劣的侦探故事，这个解答不会使我们落空，不但如此，它会在我们期待它的一刹那就立刻出现。
我们是不是可以把一代继一代地在自然界的书里不断发现秘密的科学家们比作读这样一本侦探小说的人呢？这个比喻是不确切的，并且以后得放弃它，但是，它多少有些比得恰当的地方，它应当加以扩充和修改，使更适合于识破宇宙秘 ............

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