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这是物理学家李淼写给孩子的关于相对论的普及读物。爱因斯坦的相对论是科学史上的瑰宝，它推动了20世纪的科技革命，给我们的世界带来了翻天覆地的变化。它改变了我们对时间、空间、物质、运动等的认知，它一系列梦幻般的预言一一应验，包括近年来被探测到的引力波。在本书中，淼叔从这一举世瞩目的事件讲起，将引力、时空、光速等不易理解的概念，用故事的方式讲给孩子。书中也有大量精彩插图，配合各种有趣的思想实验，带孩子了解这一对现代物理影响巨大的领域。

第1讲 引力波是怎么探测到的？

第2讲 光速是怎么影响时空的？

第3讲 引力是怎么产生的？

第4讲 相对论都有什么用？

李淼，中山大学天文与空间科学研究院院长及筹建人。

1982年毕业于北京大学天体物理专业，1984年获中国科技大学理学硕士学位。1989年赴丹麦哥本哈根大学玻尔研究所学习，1990年获哲学博士学位。1990年起先后在美国加州大学圣塔芭芭拉分校、布朗大学任研究助理教授，1996年在芝加哥大学费米研究所任高级研究助理。1999年回国，任中国科学院理论物理研究所研究员、博士生导师。

身为大物理学家的李淼也活跃于科普领域，他的《给孩子讲量子力学》《给孩子讲宇宙》深受读者欢迎，也获得各大奖项青睐。

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后来，《超时空接触》被好莱坞搬上了银幕，成了一部广受好评的科幻电影。索恩大受鼓舞，自己也写了一个利用虫洞进行星际旅行的剧本。通过一个在好菜坞当制片人的前女友的帮助，恩成功地向好菜坞推销了自己的剧本。传奇导演史蒂文・斯皮尔伯格曾对素恩的剧本产生浓厚的兴趣，不过后来因为一些意外没能达成合作。幸好著名导演克里斯托弗・诺兰也对这个剧本感兴趣。经过数年的努力，他们最终合力打造了一部非常卖座的好莱坞大片，那就是前面说过的《星际穿越》

过去光锥和未来光锥构成的沙漏图形，就限定了能与ー个事物发生因果联系的时空区域。明白了这个图形，你就能明白狭义相对论的精髓。事实上，沙漏图形已经成了狭义相对论的徽标。为了纪念相对论诞生100周年，人们把2005年定为“国际物理年”。而这个国际物理年唯一的官方海报，用的就是沙漏的图案。

结合光速不变原理和狭义相对性原理，爱因斯坦证明，对运动速度接近光速的物体而言，伽利略变换不再成立，而必须使用洛伦兹变换。换句话说，如果一个物体的运动速度远远小于光速，它就满足伽利路变换，这时描述它运动规律的物理学理论就是牛顿力学；如果它的运动速度接近光速，它就满足洛伦兹变换，这时描述它运动规律的物理学理论就是狭义相对论。狭义相对论告诉我们，当一个物体的运动速度接近光速时，无论是它的空间还是时间，都不再是固定不变的。

随后，闵可夫斯基用简洁的数学语言重新解释了狭义相对论的物理含义。他发现将时间乘以光速后，就可以增加一条与其他空间轴都垂直的时间轴，从而把三维欧式空间成四维氏时空。这样一来，时间和空间就不再是两种毫无关联的事物，而是同一个事物的两个不同的侧面。这个由时间和空间组合而成的事物，就是“时空”。因此，狭义相对论打破了时间和空间的界限，给人类带来一种全新的时空观。这也是狭义相对论带给人类最大的震撼。

引力是怎么来的？其实就是有质量的物体把它周围的时空给压弯了，而弯曲的时空又对在其中运动的物体产生了引力的效果。时空弯曲就是万有引力之源，这就是爱因斯坦引力，或者说广义相对论最核心的思想。

爱丁顿的巨大敌意使钱德拉塞卡不得不离开恒星结构与演化的研究领域。由于这段痛苦的经历，钱德拉塞卡后来形成了一种独一无二的研究风格：他一生中先后进入7个完全不同的天文学研究领域，然后在每一个领域都做到了世界第一。在50多年后，钱德拉塞卡终于获得了他早该得到的回报：他在19岁那年提出的钱德拉塞卡极限，为他赢得了1983年的诺贝尔物理学奖。

惠勒曾经设想过一个特殊的文明世界。不像我们的世界那样绕着一颗恒星旋转，这个世界其实是在绕着一个黑洞旋转。从理论上讲，生活在黑洞附近有一个最大的好处：当你把各种垃圾进黑洞的时候，黑洞会把它们转化成能量，然后百分之百地返还给你。换句话说，这个文明的能量利用率高达100%，而且还不会产生任何垃圾。这将是一个远超人类、高度发达的文明。

书籍介绍

这是物理学家李淼写给孩子的关于相对论的普及读物。爱因斯坦的相对论是科学史上的瑰宝，它推动了20世纪的科技革命，给我们的世界带来了翻天覆地的变化。它改变了我们对时间、空间、物质、运动等的认知，它一系列梦幻般的预言一一应验，包括近年来被探测到的引力波。在本书中，淼叔从这一举世瞩目的事件讲起，将引力、时空、光速等不易理解的概念，用故事的方式讲给孩子。书中也有大量精彩插图，配合各种有趣的思想实验，带孩子了解这一对现代物理影响巨大的领域。