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第一章 悖论 1

第一节 认识悖论 2

第二节 相对论的悖论 6

一、双生子悖论 6

二、时钟停止悖论 7

三、火箭超光速悖论 9

四、火箭速度比光速快悖论 11

五、动质量悖论 12

六、空间收缩悖论 14

小故事二则 17

第二章 相对论基本概念问题 18

第一节 时间与时钟 19

一、时钟不是时间 19

二、引力场中时钟变慢是普通的物理现象 21

第二节 同时性的相对性问题 22

一、同时性的相对性 22

二、视与实：对物质世界的认识的层次 24

三、同一参照系里同样存在同时性的相对性 27

四、两个不同的参照系间也存在同时性 28

五、判断另一个参照系同时性的实用方法——共视法 29

第三节 等效原理问题 32

一、等效原理 32

二、“等效原理”在相对论框架下的不等效 34

三、“等效原理”在经典力学框架下的不等效 35

第四节 空间弯曲问题 36

一、空间弯曲与物体运动的轨迹 37

二、光线弯曲并不等于空间弯曲 38

三、空间弯曲与万有引力 39

空间弯曲和科里奥利力 40

第五节 时钟同步与时间停止 41

一、时钟的“同步”问题 41

二、时钟停止的秘密 44

第六节 质量问题 46

一、质量是什么 46

二、静止质量 48

三、动质量 50

四、动质量与静质量的关系 53

五、惯性质量与引力质量 54

六、国际标准质量 56

第七节 困惑的时空 57

一、牛顿和《自然哲学之数学原理》 57

二、误读牛顿的时空概念 59

三、相对论的时空概念 61

四、对时空概念的认识 63

第三章 狭义相对论四个难题 67

第一节 光速不变原理 68

一、光相对于虚空的速度为c是不变的 69

二、无论发光体的运动有多快，观察者测到的光速不变为c 73

三、光速可变的验证 74

第二节 相对性原理 77

一、如何认识相对性原理 78

二、相对性原理背后的错误概念 80

三、相对性原理的应用问题 83

第三节 洛仑兹变换 83

一、从光以太实验到洛仑兹收缩 85

二、洛仑兹变换 90

三、爱因斯坦的量杆变短和洛仑兹收缩 96

四、物体长度收缩与空间收缩 99

第四节 质能转换 102

一、E＝mc2mc的推导错误 104

二、E＝mc2mc是什么 107

三、能量的散失具有不可逆性 109

第四章 相对论三大验证问题 112

第一节 光线在引力场中偏转 113

第二节 水星进动 116

第三节 引力红移 121

第五章 设计一个新相对论 124

第一节 问题的提出 124

第二节 寻求体现光速不变原理的现象 125

第三节 求取时间膨胀系数 127

第四节 求取新相对论的变换式 130

第五节 质能关系 131

总释：穿越时空的思考 135

后记 141

参考文献 144