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音像走近费曼丛书:费曼讲物理:相对论R.P.费曼
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出版者的话由罗格·彭罗斯撰写的前言专为本书所写的序言费曼的序言一:矢量1-1 物理学中的对称1-2 平移1-3 旋转1-4 矢量1-5 矢量代数1-6 用矢量法表示牛顿定律1-7 矢量的标量积二:物理定律的对称2-1 对称作2-2 时空对称- 对称与守恒定律2-4 镜像反2-5 极矢量和轴矢量2-6 到底哪一只是右手2-7 宇称不守恒了2-8 反物质2-9 不完整的对称三:狭义相对论3-1 相对原理3-2 洛仑兹变换3-3 迈克尔逊—莫雷实验3-4 时间的变换3-5 洛仑兹收缩3-6 同时3-7 四维矢量3-8 相对论动力学3-9 质量和能量的等效四:相对论的能量和动量4-1 相对论和哲学家4-2 双生子悖论4-3 速度的变换4-4 相对论质量4-5 相对论能量五:空间和时间5-1空-时几何学5-2 空-时间隔5-3 过去、现在和未来5-4 四维矢量的进一步讨论5-5 四维矢量代数六:弯曲空间6-1 二维弯曲空间6-2 三维空间的曲率6-3 我们的空间是弯曲的6-4 空-时中的几何学6-5 引力和等效原理6-6 力场时钟的快慢6-7 空-时的曲率6-8 在弯曲的空-时中运动6-9 爱因斯坦的引力理论索引理查德·费曼生平
理查德·费曼(RichardP.Feyrman,1918-1988)1918年,生于美国纽约。 1939年,于麻省理工学院,进入普林斯顿大学研究院。 1942年,加入美国研究项目小组,参与秘密研制项目“曼哈顿计划”。 1965年,获诺贝尔物理学奖。 1986年,参与调查“挑战者号”事故,当场做实验明起因。 1988年2月,因癌症辞世。 除了作为一名物理学家,在他一生中的不同时期,他还是无线电修理者、保险柜密码破解高手、艺术家、舞蹈爱好者、手鼓演奏者和玛雅象形文字的破译者,以及“呼麦唱法”的发现者,曾一直期待去呼麦的发源地——图瓦,未能成行。
在这一章中,我们将介绍一个在物理学的术语中被叫做物理定律的对称的问题。“对称”这个词在这里是在一种特别的含义下被使用的,因此需要对它作出界定。一件事物什么时候是对称的呢—我们该如何定义它呢?当我们拿起一幅对称的图画时,它的一边总是与另一边相同。赫尔曼·外尔教授曾经给对称下过这样的定义:如果能够让一件事物经历某个操作,而且它在经历了这个操作之后看上去没有任何变化,就说这件事物是对称的。比如说,如果我们观赏一个左右对称的花瓶,那么,让它绕垂直轴转过180°,它看上去就与原来一模一样。关于对称的定义,我们将采用外尔的更普遍的形式,我们将用这种形式讨论物理定律的对称。设想我们在某个地方建造一台由许多不同部件组成的机器,各个部件之间有大量错综复杂的相互作用,还有相互之间有作用力的活蹦乱跳的小球,如此等等。接下来设想我们在另外某个地方建造完全同类型的装置,每个部件都与原来的一模一样,相同的尺寸、相同的取向,除了水平地移动了一段距离外一切相同。然后,如果我们在严格一致地相同的初始状态下开动两台机器,我们要问:某台机器与另外一台机器会完全一样地运转吗?它们会严格对应地实现所有动作吗?有充分的理由认为定的,原因是,如果我们建造机器的地点选择不当,它就会有可能被安装在某个围墙中,来自围墙的干扰就有可能使机器的运转失灵。物理学中所有的观念都需要我们具备关于它们的应用的常识;它们并不是纯粹的数学观念或者抽象概念。当我们说将机器移到新的地点后现象相同这句话时,必须明白自己在说什么。我们的意思是指我们移动各种我们认为是相互关联的物体;如现象不一样,我们认为是由于某些相关的东西没有被移过去,那就得再把它找出来。如我们一直都找不到这种东西,那就得断言物理定律不具有这种对称。另一方面,如物理定律确实具有这种对称,我们就可以找到它(我们预料能找到它);环顾四周,我们就会发现,比如说,围墙正在影响着我们的机器。根本的问题在于,如我们把事物确定得足够明确,如所有的必不可少的力都被包括在机器之中,如所有相关的部件都被从一个地点移到另一个地点,那么,这些规律会一样呢?机器会以相同的方式运转呢?显然,我们想要做的事情是移动所有的设备和基本影响,但并不是世界上所有的物体——行星、恒星等,因为如果我们这样做了,我们就会由于显而易见的理由重现相同的现象,这个理由就是,我们正好回到开始时的状态。不,我们不能移动所有的物体。不过,实践表明,只要我们对所要移动的事物有一定的了解,机器就会运转。换句话说,如我们不把机器上安装再围墙里面,如我们知道外力的起因,并设法把这些力也移走,那么,这部机器在某个地点就会象在另一个地点一样以相同的方式运转。
?比尔·盖茨次看到费曼讲物理的演讲影像,喜欢得不得了,连着看了两次才罢休,盖茨称费曼为:此生未遇之良师。?这是费曼著名的《物理学讲义》中专门讲相对论的内容,他将艰深的概念化解为简单的、可以理解的词句,让物理学看上去不那么遥远。?《费曼讲物理:相对论》是《费曼讲物理:入门》的“续集”,相对论是20世纪物理学中影响深远的里留你,它引发了从黑洞到虫洞,从原子能到时间反常等多项的发现,而费曼把它讲得深入人心。这本书里运用了一些数学方法,对于理科生,并不算难;对于非物理专业的人士,它和《费曼讲物理:入门》一样,引人入胜。
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