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第1章光、物质和能量 1

1.1光线 2

1.2相对性第一定律 匀速直线运动没有绝对的意义 3

1.3测量光速 4

1.4相对性第二定律 光速是绝对的常数 6

1.5比光速还要快吗 7

1.6理论与实际 9

1.7质量与惯性 10

1.8惯性与重量 11

1.9能量 12

1.10质量与动能 13

1.11静止质量与动能 14

1.11.1内部运动的动能 14

1.11.2单纯的能量 15

1.12纯粹能量的质量 16

1.13质量与能量的等效 18

1.14信息需要能量 20

第2章 光、时间、质量与距离 21

2.1光与时间 22

2.2γ系数 24

2.3谁的时钟慢了 27

2.4光、时间和距离 28

2.4.1速度方向上的距离 28

2.4.2速度的方向和与其垂直的方向上的距离 30

2.5相同的时刻 31

2.6时间与质量 33

2.7速度的加法 36

第3章 光、电子和磁 39

3.1电荷与速度 40

3.2电荷与磁铁 41

3.3电场与磁场 43

3.4电流产生的磁场 45

3.4.1法拉第悖论 46

3.4.2不符合相对论就不会有引力 47

3.4.3符合相对论才会有引力 47

第章 加速与惯性质量 51

4.1导入加速度 52

4.2旋转运动：双胞胎悖论1 52

4.3旋转运动：并非欧几里得几何学 54

4.4直线运动 56

4.5固有时间与惯性：双胞胎悖论2 59

第5章 惯性与重力 63

5.1惯性与重力的关系 64

5.2重力并不是力 66

5.3重力会扭曲时空 69

5.3.1曲面 70

5.3.2扭曲的时空 72

5.4测量时空的扭曲程度 74

第6章 等效原理 79

6.1重力与时间 80

6.2扭曲时空中的固有时间：双胞胎悖论3 82

6.3在弯曲的时空中做直线运动 84

6.4受球体引力作用的长度 85

6.5球体周围的引力 88

6.6受到引力的质量 90

6.7受到引力的光 91

6.8对于黑洞的简单介绍 94

6.9等效原理的总结 95

第7章 质量产生引力的方法 97

7.1孤立的云彩的引力 98

7.2爱因斯坦引力场方程 100

7.3压力的参与 101

7.4速度的导入 104

7.5外部质量的介入 105

7.6局部时空与整体时空 106

7.7爱因斯坦引力场方程的解法 108

第8章 求解爱因斯坦引力场方程 113

8.1引力造成的运动定律 114

8.2球体中的引力 116

8.3球形空洞中的平坦时空 119

8.4球体外的引力 120

8.5史瓦西精确解 123

8.6牛顿的引力定律 126

第9章 广义相对性的应用 129

9.1黑洞 130

9.2光线的弯曲：弱引力1 132

9.3开普勒定律 138

9.4行星轨道的弯曲：弱引力2 143

9.5黑洞附近的强引力 147

9.6引力波 150

9.7引力的能量在哪里 152

9.8宇宙大爆炸 155

9.8.1宇宙中的小球形区域的质量 156

9.8.2宇宙整体的球形区域的质量 158

9.9真空的能量和引力 162

第10章 总结 167

10总结 168

第11章 附录 171

11.1重要的数值 172

11.2纯粹能量 173

11.3小速度的相对性 176

11.4从增加的质量得出速度加法定理 177

11.5爱因斯坦引力场方程的张量 180

参考文献 182