前言 1
第一章 牛顿的经典时空观 3
一 时间与空间的初步概念 3
二 牛顿以前人类的时空观 6
三 时间和空间的几何性质 8
四 参考系和测量 13
五 伽利略相对性原理和伽利略变换 21
六 牛顿的万有引力定律 33
七 牛顿的经典时空观 37
第二章 爱因斯坦狭义相对论的产生 49
一 以太假设 50
二 迈克尔逊-莫雷实验 54
三 菲涅耳曳引理论 59
四 收缩假说 64
五 爱因斯坦的解释 66
六 光速的测定 68
第三章 狭义相对论的基本理论 79
一 光速不变原理 79
二 相对性原理 89
三 间隔不变性 93
四 洛仑兹和洛仑兹变换 98
五 洛仑兹变换的推论 105
六 趣例几则 115
七 狭义相对论的实验验证 134
八 闵科夫斯基空间 138
第四章 相对论运动学 149
一 相对论速度合成原理 149
二 光行差现象和多普勒效应 160
三 加速度的相对论变换 176
第五章 相对论力学 181
一 质量的相对性 181
二 爱因斯坦的质能关系 194
三 相对论性动量与动量守恒 204
四 相对论性的力与力的变换 212
五 相对论性能量与能量守恒 226
六 动量与能量间的关系 230
七 粒子的碰撞 233
八 能量和动量的洛仑兹变换 238
九 质心系和对撞机 244
十 零质量粒子 256
第六章 相对论和电磁学 271
一 相对论和电磁学 271
二 库仑定律 273
三 作用在静止检验电荷上的力 276
四 作用在运动检验电荷上的力 284
五 无限长直均匀带电导线的场 295
六 两条平行载流导线之间的作用力 303
七 电磁场的相对性 305
八 狭义相对论与张量 318
第七章 爱因斯坦的广义相对论原理 325
一 牛顿的惯性力和马赫原理 326
二 等效性原理 341
三 爱因斯坦的引力概念 360
第八章 广义相对论的实验验证 379
一 水星近日点的进动与光线弯曲 379
二 时钟的引力效应 389
第九章 黑洞和宇宙学简介 419
一 黑洞 419
二 宇宙学简介 451
第十章 广义相对论在发展中 497
一 大统一理论 497
二 引力波问题 505
三 量子广义相对论的崛起 507
参考书目 509