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第一章 狭义相对论 1

1.1 几何命题在物理学中的意义 1

1.2 坐标系 7

1.3 经典力学中的空间和时间 11

1.4 伽利略坐标 16

1.5 相对性原理（狭义） 20

1.6 经典力学中的速度相加定理 35

1.7 光的传播定律和相对性原理的表面抵触 37

1.8 物理学中的时间观 45

1.9 相对性的同时性 52

1.10 距离的相对性 56

1.11 洛伦兹变换 58

1.12 量杆和时钟在运动状态的行为 70

1.13 速度相加法则——斐索实验 76

1.14 评估相对论的启发作用 84

1.15 一般相对论的普通结果 87

1.16 经验和狭义相对论 92

1.17 闵可夫斯基的四维空间 100

第二章 广义相对论 107

2.1 狭义相对性原理和广义相对性原理 107

2.2 重力场 114

2.3 广义相对性公设的论据——惯性质量等于引力质量 121

2.4 经典力学和狭义相对论的基础中无法令人满意的方面 126

2.5 由广义相对性原理得出的几个推论 129

2.6 旋转参考物上的时钟和量杆的行为 137

2.7 欧几里得连续区和非欧几里得连续区 142

2.8 高斯坐标 146

2.9 狭义相对论中的空间—时间连续区可以看作欧几里得连续区 151

2.10 广义相对论中的空间—时间连续区不是欧几里得连续区 154

2.11 广义相对性原理的精确表述 158

2.12 在广义相对性原理的基础上解决地心引力问题 162

第三章 对整个宇宙的考察 171

3.1 牛顿理论在宇宙论中遇到的困难 171

3.2 “有限”而“极大”的宇宙的可能 176

3.3 广义相对论基础上的空间结构 179

3.4 对“广义相对论基础上的空间结构”的补充说明 180

附录 183

广义相对论的实验证实 183

相对论和空间问题 190

科学和宗教 202

什么是相对论 207

理论物理学的基础 212

科学和文明 220