Space from Zeno to Einstein pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:The MIT Press

作者:Huggett, Nick 编

出品人:

页数:286

译者:

出版时间:1999-04-23

价格:USD 32.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780262581691

丛书系列:

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具体描述

Learning through original texts can be a powerful heuristic tool. This book collects a dozen classic readings that are generally accepted as the most significant contributions to the philosophy of space. The readings have been selected both on the basis of their relevance to recent debates on the nature of space and on the extent to which they carry premonitions of contemporary physics. In his detailed commentaries, Nick Huggett weaves together the readings and links them to our modern understanding of the subject. Together the readings indicate the general historical development of the concept of space, and in his commentaries Huggett explains their logical relations. He also uses our contemporary understanding of space to help clarify the key ideas of the texts. One goal is to prepare the reader (both scientist and nonscientist) to learn and understand relativity theory, the basis of our current understanding of space. The readings are by Zeno, Plato, Aristotle, Euclid, Descartes, Newton, Leibniz, Clarke, Berkeley, Kant, Mach, Poincare, and Einstein.

群星之歌：人类对宇宙的探索与理解一本关于宇宙宏大叙事的史诗级著作第一部分：星辰的低语——古代观测与神话的交织自古以来，夜空中闪烁的星辰就以其永恒的、不可企及的光芒，撩拨着人类心弦。本书将带领读者穿越时空，回到那些仰望星空的时代，探寻人类文明早期对宇宙的认知图景。第一章：地心世界的穹顶我们将从美索不达米亚、古埃及和巴比伦的泥板记录开始，展现早期文明如何利用星象来指导农业、宗教仪式和航海。巴比伦的天文学家们，通过细致的目视观测，构建了最早的星图和周期预测体系。随后，视角转向古希腊。柏拉图和亚里士多德的宇宙模型，以其无与伦比的逻辑美感，统治了西方思想界长达千年。地心说的精妙之处，在于它完美地契合了人类朴素的直觉：我们生活在一个静止的世界中心，太阳、月亮和五大“行星”（在希腊语中意为“流浪者”）围绕着我们旋转，所有天体都被镶嵌在透明的水晶天球之上。第二章：观测的极限与工具的诞生本书将细致描绘在望远镜发明之前，人类观测能力的极限。例如，第谷·布拉赫（Tycho Brahe）在没有现代光学仪器的情况下，通过他精心设计的机械仪器，记录下了前所未有的精确的天文数据。这些数据，虽植根于地心说的框架，却蕴含着推翻该框架的革命性潜力。我们还将探讨托勒密《至大论》中引入的本轮、均轮等复杂几何构造，这些构造是为了“拯救现象”（Save the Phenomena）而设计的，是人类智慧在面对不完美观测时所能达到的精妙数学拟合。在东方，中国的浑仪和象限仪，以及伊斯兰世界的天文台，也在同步发展着各自的观测体系，共同构建了早期人类的“宇宙图志”。第二部分：视角的转移——一场观念的革命本书的第二部分聚焦于一场撼动了人类自我认知的剧变——从地球中心到太阳中心的飞跃，以及随后对宇宙尺度的重新定义。第三章：哥白尼的太阳中心论与伽利略的望远镜我们将深入剖析尼古拉斯·哥白尼《天体运行论》问世的时代背景和深远影响。他的模型以太阳为中心，极大地简化了行星的运行轨迹，但其数学上的复杂性并未完全消除。哥白尼的“日心说”不仅是天文学的革新，更是哲学上的降维打击——人类不再是宇宙的中心。随后，我们将详细描述伽利略·伽利雷首次将望远镜指向夜空所带来的震撼。木星的四颗卫星（伽利略卫星）、月球表面的环形山、金星的盈亏现象，这些都是地心说无法解释的直接证据。通过分析伽利略与教会的辩论，我们可以理解科学真理在突破传统教条时的艰难历程。第四章：开普勒的和谐律与万有引力的初步显现本书将详细阐述约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）如何利用第谷积累的精确数据，耗费数年心血，推导出行星运动三大定律。开普勒的椭圆轨道理论，彻底打破了亚里士多德以来对“完美圆形”的执念。这三条定律，描述了宇宙运行的数学规律，但当时尚未揭示其背后的物理原因。牛顿的理论尚未出现，但开普勒的工作已经为“普适的自然法则”埋下了伏笔。我们还将探讨笛卡尔的漩涡理论等当时试图解释引力现象的各种哲学思辨。第三部分：力与时空的交响——古典物理学的巅峰本书的核心部分，将聚焦于艾萨克·牛顿爵士对宇宙运行机制的终极阐释，以及随后一个世纪里，人类如何将这些法则应用于整个可见宇宙。第五章：万有引力：连接天地的纽带牛顿的《自然哲学的数学原理》被视为科学史上的里程碑。本书将解释万有引力的概念——质量相互吸引，以及这一定律如何统一了地面上的抛物线运动和天体的圆周运动。通过解析牛顿力学，读者将理解潮汐的成因、彗星轨道的预测，以及对海王星的“预言式”发现（基于天王星轨道上的微小扰动）。第六章：恒星的距离与尺度的膨胀在牛顿时代，人们普遍认为恒星是固定不变的，因为当时的技术无法测量出恒星之间的微小角度位移——视差。本书将介绍十八、十九世纪的天文学家，如贝塞尔（Bessel），如何克服巨大的技术挑战，首次成功测量了恒星的距离。一旦恒星的距离被确定，宇宙的尺度便以惊人的速度扩展。我们随后将进入恒星物理学的萌芽阶段：光谱分析的出现，如何揭示了恒星的化学成分，以及如何通过多普勒效应测量它们的运动速度。第七章：天体物理学的崛起十九世纪末，望远镜变得越来越大，化学和物理学的方法被引入天文学。我们研究恒星的颜色与温度的关系，发现谱线分类系统如何将恒星划分为不同的演化阶段。这段历史充满了富有远见的科学家，他们开始从本质上理解恒星并非永恒不变的光源，而是遵循着自身的生命周期。第四部分：光速的限制与时空的弯曲本书的最后部分，将跨越十九世纪末物理学的危机，进入二十世纪的革命性突破，探讨我们对空间、时间和引力理解的根本性改变。第八章：电磁波与宇宙的信使在经典物理学框架下，电磁学取得了辉煌的成就。麦克斯韦方程组统一了电、磁、光，为我们理解来自遥远星体的辐射提供了理论基础。我们将探讨射电天文学的诞生，以及如何利用不同的电磁波段（从射电到伽马射线）来观测宇宙中最为剧烈和隐秘的现象。第九章：光速不变与相对论的冲击波本书将回顾迈克尔逊-莫雷实验的“失败”，以及爱因斯坦如何基于“光速不变原理”提出了狭义相对论。我们将探讨时间膨胀、长度收缩的概念，以及质量与能量的等效性。这些概念彻底颠覆了牛顿宇宙中绝对空间和绝对时间的观念。第十章：引力的新几何学随后，我们将深入解析广义相对论。爱因斯坦将引力重新解释为时空弯曲的体现。本书将解释引力如何使光线偏折（如爱丁顿的日食观测），以及引力场如何影响时间的流逝。这为我们理解黑洞、引力波和宇宙学奠定了理论基础。结语：未竟的旅程本书在经典物理学达到巅峰，并被相对论革命性地重塑之后结束。它描绘了人类如何从一个被认为位于宇宙中心的地球，一步步走到了一个由复杂物理定律主宰的、浩瀚无垠的时空结构之中。我们对宇宙的理解，是一个不断修正、不断拓展边界的宏伟叙事。