第一章 子非鱼思想 1
第二章 相对性原理 8
2-1 惯性参考系 8
2-2 伽利略相对性原理 10
2-3 狭义相对性原理 13
第三章 绝对时空观 18
3-1 牛顿对绝对时空观的表述 18
3-2 伽利略变换 19
第四章 光速不变原理 24
4-1 光速的测量 24
4-2 光的本性 47
4-3 光速与光源的运动无关 55
4-4 光速与观察者的运动无关 61
第五章 相对时空观 65
5-1 绝对时空观的困境 65
5-2 时间相对性 68
5-3 空间相对性 81
第六章 狭义相对论 85
6-1 背景假设 85
6-2 洛伦兹变换 88
6-3 尺缩效应 89
6-4 同时的相对性 94
6-5 钟慢效应 101
6-6 相对论速度合成 106
6-7 前灯效应与光行差 110
6-8 相对论多普勒效应 113
6-9 双生子佯谬 117
6-10 隧道佯谬 123
6-11 车库佯谬 125
6-12 爱因斯坦行星 127
第七章 超光速存在吗？ 132
7-1 光斑和影子的移动 132
7-2 第三观察者 135
7-3 超光速旋转 136
7-4 回光效应 137
7-5 横向视超光速与类星体视超光速喷流 138
7-6 视向超光速星系 140
7-7 刚体振动 141
7-8 相速度与群速度超光速 142
7-9 切伦科夫效应 146
7-10 超新星SN1987A 150
7-11 其他超光速实验 154
第八章 相对论动力学 155
8-1 牛顿力学与狭义相对论的冲突 155
8-2 考夫曼实验 156
8-3 贝托齐实验 157
8-4 质心运动守恒 158
8-5 运动物体的质量 161
8-6 相对论动量 164
8-7 相对论动能与质能方程 165
8-8 相对论能量-动量关系 168
第九章 广义相对论 174
9-1 惯性质量与引力质量 175
9-2 厄缶实验 180
9-3 等效原理与爱因斯坦电梯 182
9-4 等效原理的空间验证 185
9-5 广义相对性原理 187
9-6 引力场方程 189
9-7 光线弯曲 192
9-8 引力红移与引力时间膨胀 197
9-9 时空弯曲与引力几何化 201
9-10 雷达回波延迟 205
9-11 引力透镜 207
9-12 黑洞 212
9-13 虫洞 217
9-14 水星近日点进动 219
9-15 引力波 220
9-16 文学影视作品中的相对论效应 236
附录 关于相对论的一些数学推导 243
1 惯性系之间的变换是一次变换 243
2 洛伦兹变换的初等推导 255
3 惯性系变换只有伽利略变换和洛伦兹变换两种 261
4 相对论动能公式的初等推导 265
5 从开普勒三定律到万有引力定律 268
6 从等效原理到时空弯曲 275
7 太阳边缘的星光偏折角计算 280