第一章 相对论的起源 1
一 二十世纪的一颗新星 1
二 惯性参考系和伽利略变换 4
三 牛顿运动定律和力学相对性原理 8
四 电磁理论提出的问题 12
五 迈克耳孙-莫雷实验 15
六 光行差现象和斐索实验 18
七 洛伦兹的重大贡献 22
八 爱因斯坦提出了狭义相对论 24
第二章 狭义相对论的基本思想 26
一 两个原理 26
二 对时空概念的考察 27
三 从时间的校准进一步考察同时的相对性 31
四 狭义相对论的时空概念 36
五 洛伦兹变换 36
六 速度变换与速度极限 38
第三章 相对的空间与时间 42
一 运动物体的长度缩短 42
二 运动物体的时间膨胀 46
三 人的寿命会延长吗? 50
四 时间的次序会颠倒吗? 58
五 多普勒效应 60
第四章 相对论质量和能量 66
一 弹性碰撞的启示 66
二 质量和动量的新概念 69
三 质能关系式 72
四 粒子的质量、动量和能量 79
第五章 四维时空与电磁场 82
一 电磁规律的不变性 82
二 匀速运动带电粒子的电磁场 84
三 四维时空坐标系 89
四 张量 93
五 电磁场张量 96
第六章 广义相对论 98
一 问题的提出 98
二 等效原理 99
三 弯曲的空间 102
四 引力场的性质 105
五 广义相对论的实验验证 109
六 宇宙学问题 109
第七章 相对论的哲学问题与爱因斯坦的哲学思想 113
一 关于相对论的时空观 113
二 实践在相对论中的地位 115
三 相对论与马赫主义有关吗? 118
四 爱因斯坦的哲学倾向 121
附录 125
A 迈克耳孙实验的数学推导 125
B 洛伦兹变换公式的推导 128
C 速度变换公式的推导 132
D 多普勒效应的推导 133
E 质量、动量、能量和力变换公式的推导 136
F 电荷密度与电流密度变换公式的推导 140
G 电场强度和磁感应强度变快公式的推导 141
H 麦克斯韦方程组洛伦兹变换不变性的证明 145
I 电磁场张量的推导 152
J guv张量和引力场方程 157
参考资料 160