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《闵氏几何与狭义相对论》一本在本吧写成的书

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《闵氏几何与狭义相对论》一书已经出版发行。中关村图书大厦、王府井书店已经上架。亚马逊也已上线销售。
这本书是在本吧与各位网友交流、请教、反复讨论而形成的书稿。得到过众多本吧吧友的帮助、批评和指教。书稿形成过程中,大S吧主、拉普拉斯...等网友给予过具体滴指导。本人在浏览这里吧友的文章也对书稿的形成起到了重要的作用。在此表示由衷地谢意!!!
张轩中老师和台湾pipi教授阅读了部分书稿并指出了一些错误和修改意见。向二位老师致以深深地谢意!!!




IP属地:北京1楼2013-08-13 13:52回复

    前 言
    狭义相对论下时空变换的数学解析基础,是洛仑兹变换以及闵可夫斯基提出的时空间隔。引入时空间隔的概念,使得狭义相对论可以用几何工具来诠释。狭义相对论下的时空几何称为闵氏几何,或闵氏时空。
    本书就是以闵氏几何为工具,用时空图的形式深入浅出、简明直观地论述狭义相对论涉及的各种理论问题。
    闵氏几何是非欧几何,如何在欧氏的纸面上严格地给出闵可夫斯基时空图,是本书试图解决的问题。笔者在这方面进行了深入的探索和尝试。
    第一章介绍了闵氏几何的基础知识,重点是解决了用光信号标度时空坐标,使得时空图这种几何工具不但能定性而且能定量解释狭义相对论的各种理论问题。第二章用时空图直观且定量地讨论了狭义相对论得出的各种运动学效应,例如同时的相对性、尺缩钟缓等问题。
    第三章给出了笔者的一个研究成果,不借助参考系在二维时空上用光格解决了时空间隔的度量问题,使得在欧氏纸面上对闵氏几何的基本几何元素——直线,有了严格的度量依据。这一结果对于理解闵氏几何的数理逻辑会有很大的启发和帮助,并使得欧氏的纸面能严格地当作二维闵氏几何时空平面来使用。
    第四章与第五章进一步讨论了洛仑兹变换的几何关系。通过单位双曲线的弧长定义了旋转角,对旋转变换进行了严格的讨论,介绍了双曲函数和虚角三角函数在闵氏几何下的应用。
    学术界对狭义相对论与广义相对论的划分有一个标准:按照时空背景分类。凡是时空背景是闵氏的,可以归结为狭义相对论的范畴。依据这一思想,在狭义相对论的框架下,第六章借助时空图讨论了闵氏时空背景下涉及的加速问题,解释了包括爱因斯坦转盘、Sagnac效应、双生子效应、贝尔飞船等问题。其中最后一节,讨论了飞船内的时空问题,得出了红移、视界等简单的一般归结为广义相对论的一些基本结论。
    由于本人学识有限,而且以这样的方式来论述狭义相对论的数理逻辑很少有可以参考的文献,因此书中的观点难免有不成熟之处,真诚地欢迎读者给予批评。
    本书可以作为相对论教与学的参考读物。由于书中涉及的数学知识比较浅显,一般有简单微积分知识就可以读懂绝大多数章节,所以也可以作为物理爱好者学习相对论普及读物。
    张轩中先生和台湾PiPi(百度注册名)阅读了部分书稿,给予了指导和修改意见,笔者对此表示衷心的感谢。
    书稿形成过程中,从初期的思考,到写成初稿,其主要内容都以不同形式在百度相对论吧陆续贴出过,与吧友之间有过请教和反复的讨论,既得到过肯定也得到过批评。没有这种讨论、鼓励和批评就没有现在的这个书稿。笔者对相对论吧的众吧友由衷地表示谢意。
    黄献民 2012年10月
    huangxm2000@sina.com


    IP属地:北京2楼2013-08-13 13:56
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      谢谢张轩中老师的推荐。
      http://tieba.baidu.com/p/2525756479


      IP属地:北京4楼2013-08-13 13:58
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        本书的一些主要章节的讨论稿陆续在本吧贴出过,可以到本吧精品的狭义相对论栏目下寻找。


        IP属地:北京5楼2013-08-13 13:59
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          北京的吧友,若需要此书,我可以赠送,不收分文。请私信联系我。


          IP属地:北京7楼2013-08-13 14:01
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            书稿中的一些主要章节在本吧的链接如下:
            用光格度量时空间隔: http://tieba.baidu.com/p/1652131816
            闵氏时空上的旋转变换 : http://tieba.baidu.com/p/1724875952
            狭义相对论下的加速问题 : http://tieba.baidu.com/p/890225934
            链接不是终稿,有些错误和笔误不难发现。


            IP属地:北京8楼2013-08-13 14:18
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              说明:
              本帖虽有广告的嫌疑,不过这种书很小众,没有出版基金的支持很难出版。所以本人没有任何稿费或版税,卖出多少已经与我无关!作为一个爱好者,不是专业人士,又没有度过大学的物理课程,我仅仅是一种性趣来完成这个书稿。我在学习狭义相对论的过程中,买过各种程度的书,要么是读不懂,要么是似乎读懂了,但是都是一头雾水。只是在仔细地研究了时空图以后,才有所收获、豁然开朗。
              所以,我希望能有更多的人掌握用时空图来学习狭义相对论。
              仅此而已。


              IP属地:北京11楼2013-08-13 14:41
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                可以发我信箱联系
                huangxm2000@sina.com


                IP属地:北京73楼2017-07-28 22:04
                收起回复
                  老帖子了


                  IP属地:北京来自Android客户端78楼2025-04-08 22:49
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