写相对论的书很多,为啥强烈推荐长尾君的这本《什么是相对论》呢?
1、长尾君是从初学者的角度,追根溯源,抽丝剥茧,重现当年爱因斯坦发现相对论的过程,一步步推导展示给你看,是让你从根上明白相对论到底是怎么回事!
2、轻松、幽默、接地气一向是长尾君的行文风格,这本《什么是相对论》也不例外,高深莫测的理论,复杂多变的应用,长尾君通过巧妙的类比让其平易近人,令人读起来极度舒适!
3、费曼学习法让人更容易变成学霸,长尾君即是通过费曼学习法把相对论啃下来,这本《什么是相对论》就是他学习的结果,从中你能体会费曼学习法的厉害之处,想成为学霸的中小学生读者不妨也读读。
长尾君一向是惜墨如金,他的输出是精益求精,一出手必是精品!去读就是了,相信书没读完,你就会变成他的粉丝。
为了给狭义相对论作铺垫,我先给大家介绍了麦克斯韦方程组。为了让中小学生能更好理解麦克斯韦方程组,我又写了微积分,现在终于可以正式谈一谈狭义相对论了。
为什么讲狭义相对论要先讲电磁理论呢?
爱因斯坦发表狭义相对论的论文叫《论动体的电动力学》,一般电动力学教材的最后一章也会讲狭义相对论。这一来一去,你就知道它们的关系不一般了。
那这跟牛顿又有什么关系呢?
牛顿建立了上知天文下知地理的力学体系,日月星辰、潮起潮落都遵循他的定律,这是第一次工业革命的基石;麦克斯韦方程组则包含了一切经典电磁学的东西,他还发现了电磁波,这是第二次工业革命的基础。
牛顿和麦克斯韦的理论在各自领域都获得了巨大的成功,是经典物理学的两座丰碑。但是,如果你试图把它们融合在一起,用统一的目光看待它们,立即就会出现不可调和的矛盾。
为了解决这些矛盾,爱因斯坦进行了艰苦卓绝的探索,并最终创立了狭义相对论。
这种情境,很像现在的广义相对论和量子力学。
当我们使用广义相对论处理引力问题,处理恒星和宇宙的演化时非常好用(可以忽略量子效应),当我们使用量子力学处理电磁力、强力、弱力的问题时也非常好用(引力太弱,可以忽略)。
但是,当我们碰到那些又重又小的东西(比如黑洞和宇宙初期),无法忽略引力和量子效应中的任何一个的时候,就必须结合广义相对论和量子力学,这一结合就出大问题了。
广义相对论和量子力学的不兼容是当今物理学一等一的大事,这种情况跟百年前牛顿力学与麦克斯韦电磁学的不兼容很相似。两种理论能够在各自领域工作良好,就证明它们至少包含了某种正确性,而一结合就出问题,说明我们还是忽略了某些关键的东西。
那么,牛顿力学和麦克斯韦电磁学之间的矛盾是什么? 为什么它们无法兼容? 有什么关键的东西被忽略了,爱因斯坦又是如何发现的? 为什么是年轻的爱因斯坦先发现了这个,其他物理学家却总是差那么一点?
类似地,广义相对论和量子力学之间的矛盾是什么? 它们之间被忽略的关键东西又是什么? 爱因斯坦统一牛顿力学和麦克斯韦电磁学的工作对我们统一广义相对论和量子力学又有什么启发?
学习历史是为了更好把握未来,科学也一样。在这本书里,我会尽力把历史说清楚,现在和未来的问题,就交给你来慢慢琢磨了。
好,下面进入正题。