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仰望天空，宇宙有多大？时空是什么形状？万物之本是什么？这是我们每个人的困惑。本书你将看到科学家是如何思考和回答这些问题：最小作用原理、对称、相对性、等效原理、光速不变原理等“上帝”设计世界时的基本原理；量子力学、相对论、大爆炸、黑洞、弯曲时空、虫洞、暗物质、暗能量等令人脑洞大开的理论。以及这些伟大发现背后的故事和科学家的思路历程，感受隐藏着的生动灵感和科学精神。
内容简介
科学研究探索的是万物之本。万物之本是什么？上帝是如何设计这个世界的？这是爱因斯坦的困惑。
首先简单概括了牛顿力学及麦克斯韦电磁理论。从经典理论碰到的困难，引出爱因斯坦建立相对论的思考和历史过程。第一章主要介绍狭义相对论的基本概念。第二章介绍广义相对论少不了的数学工具：黎曼几何。从几何直观和物理应用的意义上来引进黎曼几何，并重点突出内蕴几何思想的重要性。第三章中解释了狭义相对论引发的有趣佯谬及质能关系式。第四章介绍广义相对论的基本思想，第五章则是主要介绍了宇宙学中的大爆炸理论、暗物质、暗能量等假设的来龙去脉、最新研究状况等等。
从《上帝如何设计世界：爱因斯坦的困惑》中也可看到这些伟大发现背后的故事和科学家的思路历程。科学家们是如何发现问题的？他们历经了一些什么样的困难？他们又是如何想到了解决问题的方法的？探讨发现自然规律的历史，领略其背后隐藏着的生动灵感和科学精神。
作者简介
作者张天蓉，女，科普作家。美国德州奥斯汀大学理论物理博士，现住美国芝加哥。研究课题包括广义相对论、黑洞辐射、费曼路径积分、飞秒激光、激光探测晶体性质、高频及微波通讯、EDA集成电路软件等。发表专业论文三十余篇。2012年开始，写作并出版一系列科普著作，其文风深入浅出，趣味盎然，亦保持科学的严谨性，深得读者喜爱。已出版的科普代表书籍有：《蝴蝶效应之谜：走近分形与混沌》《永恒的诱惑：宇宙之谜》《上帝如何设计世界：爱因斯坦的困惑》《爱因斯坦与万物之理：统一路上人和事》等。
章节目录
版权信息
造物者的奥秘——写在广义相对论诞生100周年
1 时间空间之谜
1．牛顿点亮的火把
2．电磁交响曲
3．寻找以太
4．相对性原理
5．什么是“同时”？
6．万有引力
7．量子革命
2 黎曼几何
1．几何几何
2．迷人的曲线和曲面
3．爬虫的几何
4．爱因斯坦和数学
5．矢量的平行移动
6．阿扁的世界
7．测地线和曲率张量
3 相对论佯谬知多少
1．双生子佯谬
2．同时的相对性
3．闵可夫斯基时空中的固有时
4．四维时空
5．匀加速参考系上的Alice
6．飞船佯谬
7．质能关系E=mc2
4 引力和弯曲时空
1．等效原理
2．圆盘佯谬和场方程
3．实验证实
4．时空中的奇点
5．霍金辐射
6．黑洞战争
5 茫茫宇宙
1．宇宙学常数的故事
2．大爆炸模型
3．永不消失的电波
4．探索引力波
5．暗物质
6．引力透镜
7．暗能量
8．路在何方？
附录
附录A 伽利略变换和洛伦兹变换
附录B 张量
附录C 度规张量
附录D 协变导数
附录E 质能关系简单推导
附录F 用飞船1号的坐标系解释双生子佯谬
参考文献
上帝如何设计世界：爱因斯坦的困惑是2015年由清华大学出版社出版,作者张天蓉。
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