爱因斯坦如何从物理学与天文学出发创造相对论

D．R.Topper

这是一部介绍爱因斯坦所创建的狭义和广义相对论的历史背景、基本内容和物理意义的专著。书中以编年顺序追踪相对论的历史发展过程，深入地探究爱因斯坦得以创建这一伟大理论的物理学与天文学的背景，认真地分析了爱因斯坦关于狭义和广义相对论以及现代宇宙学的主要思想，他与亲友的通信，其他科学家的评论文章，他少年时代奇异的想法，他从伽利略、牛顿、法拉第、马赫以及其他一些伟大人物的思想中得到的传承与启发，并在他们早期的科学成就所奠定的基础之上，穷其毕生精力开创了现代物理学和宇宙学的新纪元。

本书的作者David R. Topper是加拿大温尼伯（Winnipeg）大学历史学教授，从1970年起一直讲授科学史和艺术史课程，并荣获过一些教学方面的奖项。他撰写并出版过关于伽利略、牛顿和爱因斯坦的许多研究专著，包括搜集并整理关于他们的许多鲜为人知的奇闻轶事。在本书中作者依据他所收集到的丰富和可靠的资料，纠正了在一般科普通俗读物中流行的对于爱因斯坦的种种误解。

全书内容分五个部分，共29章。第一部分 起源：骑在一束光上，含第1-4章：1. 伽利略发现惯性和运动的相对性；2. 爱因斯坦第一个著名的思想实验；3.爱因斯坦：从苏黎世到波恩和奇迹之年；4. 汇集、转换与守恒：爱因斯坦以前的物理学。第二部分 狭义相对论，含第5-6章：5. 爱因斯坦1905：相对论诞生；6. MichelsonMorley混乱；7. 这个理论预言了什么？ 8. 从乘火车旅行的时间到空间-时间；9. 1911：关于时间的佯谬； 10. 今天这个理论正确吗？ 第三部分 广义相对论，含第11-19章：11. 伽利略发现物体如何下落；12. 1907：爱因斯坦第二个著名的思想实验； 13. 进入，Mach 原理；或者，被一种想法所诱惑；14. 爱因斯坦的史诗般的知识之旅：1907到1915；15. 1916：广义相对论的伟大的总结论文；16. 1920：成名之年，耻辱之年；17. 1922：时间是什么？Bergson 对爱因斯坦……奖金；18. 1931：爱因斯坦第一次访问加州理工学院（Caltech）；19. 今天这个理论还对吗？ 第四部分 宇宙学，含第20-24章：20. 宇宙学疑难与牛顿以来的发现；21. 爱因斯坦1917：现代宇宙学诞生；22. 对爱因斯坦宇宙模型的三个挑战；23. 1931：对加州理工学院的再一次访问：爱因斯坦遇到了Hubble；24. 从1931年起的宇宙学：亮点和插曲。第五部分 谢幕：追寻统一场论，含第25-29章：25. 统一的根基与通向统一之路；26. 1931：加州理工学院，又一次访问；27. 退出，Mach：或，实证主义的危险；28. 追寻……和关于量子的论战；29. 遗产：从贱民到死后的先知。

本书内容涵盖了狭义相对论、广义相对论和现代宇宙学的各个方面，甚至包括了关于统一场论的追求以及对量子力学历史性论战的扼要介绍，作者处处做到旁征博引，观点鲜明，言之有据。要求读者有足够的物理学知识基础，对于相对论和宇宙学的基本了解。与大量关于爱因斯坦及相对论的其他文章和著作相比，本书内容之丰富、视角之独特、叙述之严谨，堪称鲜见。本书是一部非常珍贵的科学史专著，极具参考价值。

丁亦兵，教授

（中国科学院大学）

Ding Yibing，Professor

（University of CAS）endprint