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目 录 1

序 1

致青少年朋友 1

写在前面的话 1

相对论讲些什么 1

参考系和运动的相对性 4

→参考系 4

→位移的相对性 6

→速度的相对性 7

→值得深思的问题 9

光速和时间的相对性 12

→绝对时空概念 12

→光速的绝对性 13

→光速最大 14

→超新星爆发与光速 16

→同时性的相对性 18

时间的相对论性延缓 22

→运动的钟走得慢 22

→到底谁变慢了 24

→运动与寿命 27

→再谈运动与寿命 28

长度的相对论性收缩 31

→怎样测量鱼的长度 31

→长度的无情收缩 34

→飞机收缩了吗 36

→百米赛跑运动员变扁了吗 38

坐标和速度变换 43

→小明和小丽的时空关系 43

→向东和向西能变动吗 47

→先和后能颠倒吗 48

→再回到光速的绝对性 52

相对性原理 54

→一切惯性系等价 54

→伽利略的大船 55

→牛顿定律不变性 57

→速度越大越懒惰 58

→越懒惰越有干劲 62

→加速参考系 66

引力和加速度 66

→万有引力 67

→引力和加速度等效 69

→引力可以完全消除 72

引力与光速 76

→光速还是不变 76

→光线会偏折 77

→光速变小了 79

→空间弯曲了 82

引力与空间弯曲 82

→空间弯曲怎样想象 84

→水星近日点为什么进动 85

→引力几何学和空间弯曲 87

时间弯曲了 91

→引力时间延缓 91

→用真的钟做的实验 93

→蓝的变红了 94

→光速是变小了 96

→引力波 98

引力也需要传播 98

→引力波发现了吗 99

→引力波存在的间接证实 100

神秘的黑洞 102

→黑洞 102

→牛顿的黑洞 104

→到黑洞去旅行 105

→黑洞是怎样产生的 106

→黑洞发现了吗 110

→黑洞并不完全黑 111

宇宙的前途如何 112

→宇宙有限无边 112

→宇宙在膨胀 113

→宇宙的年龄和大小 116

→从大爆炸到今天 117

→宇宙的前途如何 120

→爱因斯坦也有失误 121

→还不是定论 122