第1章 绪论 1
1.1 经典物理 3
1.1.1 经典力学 3
1.1.2 经典电动力学 5
1.1.3 经典热力学 6
1.1.4 经典物理的时空观 7
1.2 相对论 11
1.2.1 相对论产生的历史背景 11
1.2.2 狭义相对论 12
1.2.3 广义相对论 14
1.2.4 相对论时空观 18
1.3 量子力学 19
1.3.1 波粒二象性 20
1.3.2 薛定谔方程 23
1.3.3 波函数及其统计解释 25
1.3.4 EPR佯谬 27
1.3.5 量子力学的时空观 30
1.3.6 玻尔、爱因斯坦关于量子力学的论战 31
1.4 小结 33
第2章 物理学时空理论的困惑与矛盾 34
2.1 经典物理时空观的困惑 34
2.2 相对论时空观的困惑 35
2.3 量子力学的时空观 37
2.3.1 令人费解的量子力学 38
2.3.2 量子力学与经典物理时空观的不同 40
2.4 矛盾的本质与根源 42
第3章 世界的物质属性 45
3.1 世界的定义与起源 46
3.2 物质世界的认识 49
3.2.1 世界的维度 49
3.2.2 微观物质世界 52
3.2.3 物质的质量与能量 54
3.2.4 光是物质吗 55
3.3 认识物质世界的工具：数学 57
3.3.1 什么是数学 57
3.3.2 物理学与数学 59
3.3.3 极限的意识属性与微积分 62
3.3.4 广义相对论的数学基础——黎曼几何 66
3.3.5 普朗克常数 68
3.3.6 小结 70
第4章 物质的根本属性：运动 71
4.1 物质运动的基本形式：碰撞 72
4.1.1 经典物理中的碰撞 72
4.1.2 关于碰撞的几个新观点 74
4.2 力的定义与本质 79
4.2.1 物质间的基本作用力 79
4.2.2 力的本质：基本粒子间的相互作用 80
4.3 引力存在吗？——苹果是如何落地的 82
4.3.1 万有引力真的存在吗 82
4.3.2 万有引力的起源 83
4.3.3 万有引力的困惑 85
4.3.4 旋转的牛顿桶 87
4.3.5 苹果落地的根本原因——“涡旋裹动”猜想 88
4.3.6 自然界中的涡旋现象 90
4.3.7 “涡旋裹动”猜想的实验验证方法 97
4.4 膨胀理论及其不足 98
4.4.1 膨胀理论的基本观点 99
4.4.2 对膨胀理论的解释 99
4.4.3 对膨胀理论的质疑 101
第5章 运动的状态：速度与空间 103
5.1 速度的定义与本质 103
5.2 力与运动的关系：力是速度变化的原因 104
5.3 空间的定义与本质 105
5.4 内外部空间 110
5.5 内外部运动速度 110
5.5.1 外部运动速度 111
5.5.2 内部运动速度 111
5.6 内外部运动与内外部空间的关系 113
第6章 物质的运动规律：时间与空间、速度的关系 114
6.1 时刻的定义 115
6.2 时间的定义与本质：意识属性 117
6.3 物质的运动规律：时间与空间、速度的关系 125
6.4 时间不变原理 128
6.4.1 时间不变原理的表述 128
6.4.2 证明与推导 129
6.4.3 多种时空的同时存在性 131
第7章 相对论的修正 138
7.1 光速不变问题 138
7.1.1 光速不变假设是否合理 140
7.1.2 光速不变性得以提出的根本原因 141
7.2 基于时间不变原理的相对论修正 142
7.2.1 洛伦兹变换的改进与相对论的修正 142
7.2.2 对迈克耳孙-莫雷实验的重新解释 144
7.2.3 对几个相对论现象的新解释 146
7.2.4 深空导航中的应用 151
第8章 自然的时空观：相对运动论 155
8.1 矛盾本质与根源的答案 155
8.1.1 海森伯不确定原理的两种形式 155
8.1.2 不确定原理中存在的问题 156
8.1.3 本质与根源 157
8.2 相对运动论 157
8.2.1 运动的相对性 158
8.2.2 相对运动的基本观点 159
8.2.3 相对运动论 160
8.2.4 几个经典问题的新解释 163
8.2.5 道法自然：一动一世界 175
结束语：苹果终于落地了？ 177
参考文献 178
附录1 公理与定义 182
附录2 观点、推论与假说 183