出于对基础物理的热爱,只要是自己看过的基础物理方面的书籍,都会比较详细的写个书评,一是整理自己所得,二是与同好们分享。如果是好书,我希望通过自己的书评使之惠及更多的读者;如果是糟粕,我也希望能为读者排雷。
先说所得:
1、在一个加速向上的电梯里,如果你用激光枪发射一束激光,激光脱离枪管以后是不受力的,因此会沿直线行进,但是由于你要向上加速运动,所以在你看来,随着时间的流逝,激光是向下偏转的;
2、一个加速向上的电梯,甲位于底板,乙位于顶板上。甲发射了一个光子,被乙接收到了;一秒钟以后,甲再发射一个光子,再次被乙接收到。光子到达顶板所经历的时间,等于光子经过的距离除以光速。光子经过的距离为电梯顶板与底板之间的距离加上此段时间电梯向上的位移。由于加速的原因,第二个光子经过的距离大于第一个光子。两个光子所经历的时间记为T1和T2,显然T2>T1。
假设甲在时刻t发射第一个光子,那么乙在时刻t+T1接收到第一个光子,甲在t+1时刻发射第二个光子,那么乙会在时刻t+1+T2接受到第二个光子。那么乙接收到两个光子的时间间隔为1+(T2-T1)>1s。可以看出,底板上时间间隔为1s的一个事件,在顶板上的人会觉得,这个事件的时间间隔是大于1s的,也就是顶板上的人会觉得底板上发生的事情都变慢了。
3、在一个远离引力场的地方,有一个电梯,如何操作才能让你产生在地球上的感觉?你只需要站在电梯里面,让电梯向上做匀加速运动,加速度为g,设想你这个时候手里拿个苹果,然后释放,电梯底板会以g的加速度冲向苹果,但是在你看来,苹果在向下做加速度为g的自由落体,你的感觉和你在地球上自由释放一个苹果的效果是相同的。好了,这就是均加速系统与均匀引力场的等价原理。把1和2里面的加速电梯换成引力场,你就明白光线在引力场的偏转和引力场使时间变慢这些描述了。
4、如何知道一个面是曲面,物理学家常用的方法是测量一个面上的三角形的内角和是否为180。以地球表面为例,要在地球表面画一个三角形,那就需要首尾连接地球表面的三根线段形成三角形。那么线段是连接两点之间最短的线,根据定义,地球表面两点之间最短的线就是两点所在的大圆上的那段弧线,也就是测地线。那么在地球表现找出三个点,找出两两的测地线,那就形成了地球表面的一个三角形,显然这个三角形的内角和是大于180°的,那就说明地球表面是曲面,不是平面。那如何确定空间是否弯曲呢,同理,找出空间的“测地线”连成三角形就是了。根据光的性质,空间的测地线就是光行走的轨迹了,那么既然光都是偏转的,那么光线形成的三角形肯定不可能是欧几里德平面的三角形了,内角和也不可能是180°,那就说明了空间也是弯曲的。
好了,这是以前看广义相对论的时候欠的账,一直没总结,借这次机会顺带写一下。
之所以写上面那些,是因为这本书里面有提及到。买这本书的时候,看书名,以为是讲广义相对论的,但是书中只有前几节说了点相对论的东西,然后就开始讲宇宙学和粒子物理了。因为爱因斯坦宇宙常数和宇宙膨胀之间的关系,自然会讲到宇宙学;由于相对论对引力的描述,牵扯到引力和其他三个作用力的统一,就会讲到量子物理和弦论,这么说来这个书名倒不是很误导读者。但是书名出现爱因斯坦,书本身没有怎么讲爱因斯坦的理论,我自己读的时候,至少觉得是有点上当的感觉。读过徐一鸿作品的读者应该知道,徐书的措辞总是一种很别扭的风趣,并且这种行文方式,丝毫不会助于读者对所讲内容的理解。而为了达到这种行文方式,书中就会出现很多废话,这样,你就要在一堆废话里面找自己想了解的东西,然而结果会是,作者说了一堆的废话,就是讲不到要点上。宇宙学、粒子物理、弦理论等等,貌似每个理论都讲了,但实质上每个理论都没有讲什么,也没有对自己以前所看的东西有任何的补充,就觉得全篇都是些未涉及本质的废话。
以后买书,不要买这一类貌似很全的书,比较全的书也有,像20世纪物理学那种书,全,但是深度够,来龙去脉,行文逻辑也都很清楚。如果自己想了解物理某一阶段的成果,就买专讲这一成果的书,并且选书要有一定的深度。即使读浅一点的科普读物,也要买那种专讲某一理论的科普读物,有时候图全,反而什么都学不到。
故作风趣,得不偿失,隔靴搔痒
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