·1916年,愛因斯坦基于廣義相對論預(yù)言了引力波的存在。2016年2月11日,科學(xué)家宣布首次直接探測到了引力波信號,進(jìn)一步證明了一百年前提出的相對論的偉大!ち_素的《相對論ABC》避開復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),以清晰、睿智的散文體闡釋這一革新性的理論,至今仍是精確實(shí)用的相對論指南,幫助普通人理解高速運(yùn)動(dòng)的世界和廣闊的宇宙!ち_素是20世紀(jì)西方*著名的學(xué)者和社會(huì)活動(dòng)家,深厚的哲學(xué)、數(shù)學(xué)和文學(xué)修養(yǎng)使他對相對論的闡釋更有價(jià)值。 本書簡介: 《相對論ABC》避開了復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),講解當(dāng)時(shí)極具革新性的理論,其行文風(fēng)格簡潔明了,闡釋引人入勝,字里行間之智慧令人贊嘆。它展現(xiàn)了羅素卓越的解釋力和文學(xué)修養(yǎng),作為一部非數(shù)學(xué)性的導(dǎo)論,在今天讀來依然精彩而有價(jià)值。 作者簡介: 伯特蘭?羅素(BertrandRussell,1872—1970),英國哲學(xué)家、數(shù)理邏輯學(xué)家、歷史學(xué)家,也是二十世紀(jì)西方最著名、影響最大的學(xué)者與和平主義社會(huì)活動(dòng)家之一,1950年獲諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)。他與懷特海合著的《數(shù)學(xué)原理》對邏輯學(xué)、數(shù)學(xué)、集合論、語言學(xué)和分析哲學(xué)有著巨大影響。他的代表作品還包括《物的分析》《幸福之路》《西方哲學(xué)史》等。 目錄: 第一章觸覺與視覺:地球和天體第二章事實(shí)與觀察所見第三章光速第四章時(shí)鐘與量尺第五章時(shí)-空第六章狹義相對論第七章時(shí)-空中的間隔第八章愛因斯坦的引力定律第九章愛因斯坦引力定律之證明第十章質(zhì)量、動(dòng)量、能量和作用第十一章膨脹的宇宙第十二章傳統(tǒng)觀念與自然法則第十三章“力”的廢止第十四章什么是物質(zhì)?第十五章相對論的哲學(xué)意義前言導(dǎo)讀彼得?克拉克(圣安德魯斯大學(xué))《相對論ABC》無疑是展現(xiàn)羅素卓越解釋力和文學(xué)修養(yǎng)的一部杰出作品,成書于多年以前的這部專業(yè)著作,是一部入門導(dǎo)論,避開了復(fù)雜的數(shù)導(dǎo)讀彼得?克拉克(圣安德魯斯大學(xué))《相對論ABC》無疑是展現(xiàn)羅素卓越解釋力和文學(xué)修養(yǎng)的一部杰出作品,成書于多年以前的這部專業(yè)著作,是一部入門導(dǎo)論,避開了復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),介紹在當(dāng)時(shí)是極具革新性的理論,而即使到了今天仍然能為相對論的理解提供精準(zhǔn)指導(dǎo)。著作基于極為冷靜的思考,其行文風(fēng)格簡潔明了,闡釋引人入勝,令人贊嘆,與當(dāng)今普及大眾科學(xué)的作品有異曲同工之妙。閱讀羅素這本頗具散文風(fēng)格的書,無論是門外漢,還是術(shù)業(yè)專攻者,都能在深入了解相對論核心物理定律的同時(shí),因其言語之幽默詼諧,說理之透徹曉暢,字里行間之智慧,而深感愉悅。作為一部非數(shù)學(xué)性的導(dǎo)論,今天它所具有的價(jià)值絲毫不減于1925年出版之時(shí)!1921年9月羅素剛從中國回來,沒有學(xué)術(shù)研究的職位。據(jù)他自己說,他的ABC系列著作較為成功,但那時(shí)還是“非常貧窮”,直到1926年出版了一本教育方面的著作,情況才有所改觀,并自此過上了富足的生活。特別值得一提的是自1920年起的10年間,羅素在創(chuàng)作方面非凡的產(chǎn)出。包括三部重要的邏輯學(xué)和哲學(xué)著作,1925年新版的《數(shù)學(xué)原理》以及另外兩部主要作品,《心之分析》(London:Allen&Unwin,1921)和《物之分析》(London:KeganPaul,Trench,Trubner&Co.,1927),其中后一本為羅素在劍橋大學(xué)三一學(xué)院塔納講座的主要內(nèi)容。他在塔納講座上主要討論了新物理學(xué)的認(rèn)識(shí)論問題,其中包括相對論的邏輯和結(jié)構(gòu)分析及其與純粹幾何學(xué)和應(yīng)用幾何學(xué)的關(guān)系,另有兩個(gè)關(guān)于當(dāng)時(shí)人們所理解的量子論之基礎(chǔ)的講座。除了這些著作外,還有關(guān)于中國、幸福、婚姻以及社會(huì)和科學(xué)的未來等等各種主題的著作出版。顯然,在這個(gè)階段主導(dǎo)羅素思想的是社會(huì)主題和知識(shí)的傳播與普及,以克服他認(rèn)為根深蒂固的不理性、天生的無知和缺乏教育機(jī)會(huì)等社會(huì)弊病,這些弊病在歐洲國家踴躍參與的第一次世界大戰(zhàn)和民族主義浪潮中體現(xiàn)得尤為顯著。這一時(shí)期,無疑是羅素生命中頗具英雄主義色彩的年代,他熱切而篤定地認(rèn)為如果社會(huì)各階層都能夠理性批判地思考,知識(shí)能廣泛傳播,那么就一定可以克服盲目無知的偏見,在他看來正是這樣的偏見導(dǎo)致了第一次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)爭恐怖。按照他的初衷,這一時(shí)期創(chuàng)作的大量著作都是為了盡可能地讓每一個(gè)人都獲得源自知識(shí)和學(xué)養(yǎng)的自由思想和行為。當(dāng)然《相對論ABC》一書中這種啟蒙思想也無處不在!覀兿嘈,羅素從非數(shù)學(xué)的角度對相對論所做的絕佳闡釋,會(huì)激發(fā)讀者獲取更多關(guān)于相對論及其在宇宙學(xué)中應(yīng)用的知識(shí)。當(dāng)然也會(huì)讓讀者更容易理解愛因斯坦自己的闡述專文《相對論的意義》(Princeton:PrincetonUniversityPress,1922)。對于相對論的闡釋,比較好的非技術(shù)性的著作有韋斯利·薩蒙(WesleyC.Salmon)的《空間、時(shí)間和運(yùn)動(dòng):哲學(xué)導(dǎo)論》(恩西諾:狄金森出版公司,1975),而沃夫?qū)ち值吕眨╓olfgangRindler)的《相對論基礎(chǔ):狹義、廣義和宇宙相對論》(柏林:Springer-Verlag,1977)則是對相對論較為全面的,也更偏向數(shù)學(xué)角度加以介紹的一本好書。偏向哲學(xué)角度的介紹則有勞倫斯·斯克拉(LawrenceSklar)的《空間、時(shí)間和時(shí)-空》(Berkeley:UniversityofCaliforniaPress,1974)以及羅伯托·托雷蒂(RobertoTorretti)的《相對論與幾何學(xué)》(Oxford:PergamonPress,1983),這兩本書為相對論的一些概念問題提供了易解的思路。羅素可稱得上是20世紀(jì)英國最偉大的思想家;他具有出眾的闡釋稟賦,卓越的知識(shí)和社會(huì)觀念,盡管他撰寫《相對論ABC》一書是為了“謀生”,卻沒有比再版他的這本書能更好地向他致以敬意了。他的卓識(shí),他的力量,他對于知識(shí)的喜樂都在這本書中得到最好的展現(xiàn)。此書為狹義相對論和廣義相對論的絕佳闡釋!蹲匀弧窂V義相對論顛覆了長期以來我們對于引力的理解方式!赌戏饺請(bào)》從相對論中,人們發(fā)現(xiàn)了時(shí)間旅行的奧秘、原子裂變的巨大能量、宇宙的起源和終結(jié)、黑洞和暗能量等奇妙現(xiàn)象。幾乎宇宙所有的奧秘都隱藏在相對論那幾行簡單的公式中!洞罂萍肌返谝徽掠|覺與視覺:人類對地球和天體的認(rèn)識(shí)世人皆知愛因斯坦創(chuàng)立了偉大的相對論,卻鮮有人真正明白相對論是什么。一般認(rèn)為,他變革了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。然而他的這些新觀念包裹在專深的數(shù)學(xué)術(shù)語中,不為人們所了解。事實(shí)上,解釋相對論的各種版本流傳甚多,數(shù)不勝數(shù),可惜這些解釋多流于表面,一旦涉及真正重要的內(nèi)容時(shí)就含混不清了。這也怪不得那些作者。愛因斯坦大多數(shù)的觀念可以用非數(shù)學(xué)化的語言來表述,但要做到這一點(diǎn)還是非常困難的,需要改變我們想象中的世界圖景——改變我們從小就熟知的,久遠(yuǎn)的人類史前祖先們流傳下來的世界圖景。然而當(dāng)人類已經(jīng)有了較長的歷史時(shí),改變?nèi)祟惖南胂罂偸悄敲蠢щy。哥白尼也曾經(jīng)期望這樣的改變,他宣揚(yáng)地球是自轉(zhuǎn)的,而非天體每天繞地球旋轉(zhuǎn)一圈。對于現(xiàn)在的我們而言,這很容易理解,因?yàn)樵谛纬伤季S定勢前,我們就已經(jīng)了解了這個(gè)觀點(diǎn)。同樣,愛因斯坦的觀念對于與之一起成長起來的一代而言,也是易于接受的。但于我們而言,卻非要付出一番重構(gòu)想象的努力不可。人類借助各種感官,特別是觸覺和視覺來探索地表。在前科學(xué)時(shí)代,人類用肢體來測量長度:“一足尺”“一腕尺”“一手扎”等長度單位就是這樣來的。更長的距離則用步行到達(dá)所需要的時(shí)間來表示。漸漸地人類學(xué)會(huì)了用目測來粗略地估算距離,但仍然認(rèn)為觸覺測量更為精確可靠。然而有些東西是無法觸碰到的,比如彩虹、鏡像等等。這些不可觸及的東西讓孩子們感到很困惑:分明可見的鏡像是不真實(shí)的,這完全超出了他們的抽象想象力。麥克白的匕首也是不真實(shí)的,因?yàn)樗皇躯溈税状竽X的幻覺,可視而不可觸。甚至在隱喻中也可追尋到人類的這種認(rèn)識(shí):好的演講“如固體般堅(jiān)實(shí)”,而糟糕的演講“如空氣般空洞”,因?yàn)槲覀冇X得空氣不夠真實(shí)。研究天體時(shí),人類所能憑借的只有視覺。我們不可能觸摸太陽,也無法用腳丈量昴宿星。但天文學(xué)家們還是毫不猶豫地借用了以觸覺和步行測量為基礎(chǔ)的幾何學(xué)和物理學(xué),因?yàn)樵诘乇硌芯恐兴鼈兎浅?shí)用。這樣一來,天文學(xué)家們卻是自尋難題,而這個(gè)難題直到相對論出現(xiàn)后才得以理清。事實(shí)證明,通過觸覺得到的認(rèn)識(shí)往往是缺乏科學(xué)性的偏見。要想對世界有客觀真實(shí)的認(rèn)識(shí),就必須擯棄這種偏見;蛟S用例子來說明,能讓我們明白與地表研究相比,依靠觸覺來研究天體是多么不切實(shí)際。我們做個(gè)假設(shè),用藥物使你昏迷,當(dāng)你清醒時(shí),你仍然具有思辨能力,但卻失去了記憶。進(jìn)一步假設(shè),你在昏迷狀態(tài)下被帶上了一個(gè)正在漆黑的夜晚隨風(fēng)飄行的氣球。正值英國11月5日或美國7月4日的晚上,因此你可以看到從地面、火車、飛機(jī)四面八方放射出的燦爛煙花。黑暗中,你看不到地面、火車或者飛機(jī)。那么你所認(rèn)識(shí)的地球世界會(huì)是怎樣的呢?你一定會(huì)認(rèn)為地球上的一切都不長久:只是轉(zhuǎn)瞬即逝的煙火,只有短暫的存在,在空中劃出千奇百怪的弧線,這些火光只能看到而無法觸及。顯然,你的幾何觀、物理觀和形而上學(xué)觀與普通人不同。假如氣球里還有一位普通人,你會(huì)發(fā)覺他的觀點(diǎn)很難理解。但是假如愛因斯坦也和你們同在這個(gè)氣球里,你會(huì)比這個(gè)普通人更易理解愛因斯坦的觀念,因?yàn)槟悴粫?huì)像大多數(shù)世人那樣囿于先入之見。在很大程度上,相對論就是要摒棄在日常生活中有用的觀念,而這些觀念對于“氣球人”是毫無用處的。由于各種多少有些偶然的因素,依據(jù)地表情況得出的概念往往不準(zhǔn)確,盡管這些概念看似思想的必然組成部分。關(guān)于地表情況最重要的一點(diǎn)是,地表的大多數(shù)物體相當(dāng)穩(wěn)定,從陸地的角度來看幾乎固定不動(dòng)。若不是這樣,出門旅行就不像現(xiàn)在是那么確定的事了。如果你想從國王十字站去往愛丁堡,你就會(huì)找到國王十字站一直以來所在的位置,火車沿著上次你去愛丁堡乘坐的路線行進(jìn),愛丁堡的威弗利火車站也不用跑到城堡來。你會(huì)這樣說,也會(huì)這樣想:我去了愛丁堡,而不是愛丁堡來到了我這里。盡管后者可能同樣準(zhǔn)確。人們接受這一常識(shí)性的觀點(diǎn)其實(shí)是由于一些很偶然的因素。設(shè)想倫敦所有的房子都在不停運(yùn)動(dòng),就像一窩蜜蜂;設(shè)想鐵路運(yùn)動(dòng)著,并變換著形狀,如同雪崩;最后設(shè)想物體一直如云彩般成形、消散。這些設(shè)想都可能實(shí)際存在,只是在這樣設(shè)想的世界里,愛丁堡之旅顯然是不知所謂的。你一定會(huì)問出租車司機(jī):“今天早晨國王十字站在哪里?”在火車站你也會(huì)問類似的問題:“今早愛丁堡在哪兒?”售票員則會(huì)問:“您指愛丁堡的哪個(gè)部分?”王子街已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到了格拉斯哥,城堡移到了高地,而威弗利站則已經(jīng)在愛丁堡西北部福斯河峽灣的水下了。并且在你的旅途中,那些火車站不會(huì)老老實(shí)實(shí)待在原地,有的北移,有的南行,有的向東,有的往西,而且運(yùn)動(dòng)速度可能比火車還快。在這種情況下,你不能說某一刻你在什么地方。的確,人總是在某一個(gè)確定地點(diǎn)的觀念,是基于地表上大多數(shù)較大物體的非移動(dòng)性!暗攸c(diǎn)”這一概念只是粗略的實(shí)際距離,其中毫無邏輯必然性,也無法精確下來。如果人體比電子大不了多少,我們就不會(huì)有靜止的印象,靜止只存在于我們粗略的感覺中。除了古怪的數(shù)學(xué)家們外,我們會(huì)覺得現(xiàn)在看來很確定的國王十字是十分廣袤而無法想象。我們所看到的那些部分,包含著很多細(xì)小的物質(zhì),它們之間互無關(guān)聯(lián),卻永恒地,以極快的芭蕾舞步相互圍繞旋轉(zhuǎn)。我們的經(jīng)驗(yàn)世界將是瘋狂的,在這樣的世界里愛丁堡的各個(gè)部分會(huì)四散移動(dòng)。另一個(gè)極端,如果人體像太陽一樣巨大和恒久,并且認(rèn)識(shí)力也相應(yīng)地遲鈍,你同樣也會(huì)覺得宇宙雜亂無章,缺乏穩(wěn)定性:恒星和行星往來穿梭,如同清晨迷霧的聚散,沒有什么是相對固定的。相對穩(wěn)定性之所以是日常觀念的一部分,是因?yàn)槿梭w大小適中,居住的地球表面溫度也適宜。若非如此,前相對論時(shí)期的物理學(xué)就不那么合理了。
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