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内容简介

相对论
　　这本书由狭义相对论、广义相对论、探索整个宇宙三部分构成。狭义相对论的两个基本条件是：一、光速恒定原理；二、定律（尤其是光速不变定律）和所选择的惯性系（狭义相对性原理）没有关系。只有符合这两个条件，所讨论的内容才是有意义的；广义相对论是在狭义相对论的基础上发展起来的，它的假设是定律的不变性和四维连续区中的坐标的非线性变换有着一定的联系，在这个前提下讨论各种情况。在了解了狭义相对论和广义相对论之后，将研究范畴扩展到整个宇宙空间中，并认为宇宙是有限且无界的。
　　物种起源
　　这本书主要讲述了生物变异、生存斗争、杂种性质、地质记录的不完整性、生物分布等内容。生物变异分为家养状态下的变异和自然条件下的变异两种，而动物在进行变异的过程中会出现生存竞争，这里的竞争包括相同物种之间的竞争和不同物种之间的竞争，但同一物种之间的竞争更加激烈；不同物种或者不同变种之间进行交配会产下杂种，但不同物种形成的杂种常常是不育的，而不同变种形成的杂种往往可育；生物都是从简答到复杂、从低级到高级慢慢发展起来的，这不是超自然力量干预的结果，而是自然界内部斗争的结果。

相对论 　　这本书由狭义相对论、广义相对论、探索整个宇宙三部分构成。狭义相对论的两个基本条件是：一、光速恒定原理；二、定律（尤其是光速不变定律）和所选择的惯性系（狭义相对性原理）没有关系。只有符合这两个条件，所讨论的内容才是有意义的；广义相对论是在狭义相对论的基础上发展起来的，它的假设是定律的不变性和四维连续区中的坐标的非线性变换有着一定的联系，在这个前提下讨论各种情况。在了解了狭义相对论和广义相对论之后，将研究范畴扩展到整个宇宙空间中，并认为宇宙是有限且无界的。 　　物种起源 　　这本书主要讲述了生物变异、生存斗争、杂种性质、地质记录的不完整性、生物分布等内容。生物变异分为家养状态下的变异和自然条件下的变异两种，而动物在进行变异的过程中会出现生存竞争，这里的竞争包括相同物种之间的竞争和不同物种之间的竞争，但同一物种之间的竞争更加激烈；不同物种或者不同变种之间进行交配会产下杂种，但不同物种形成的杂种常常是不育的，而不同变种形成的杂种往往可育；生物都是从简答到复杂、从低级到高级慢慢发展起来的，这不是超自然力量干预的结果，而是自然界内部斗争的结果。 　　自然史 　　《自然史》是一部博物志，由动物史、植物史、矿物史、人类史、地球形成史五个部分构成。在描写动物时，布封带着亲切的感情，通过拟人手法为它们画像，一个个生动的形象跃然纸上，如善良可爱的小松鼠、温和憨厚的大象、相亲相爱的鸽子等；在论述矿物时，布封通过观察大地、山脉、河川、海洋，寻求地面变迁的根源，为现代地质学的研究奠定了基础；在研究物种起源时，布封提倡“生物转变论”，指出环境、气候、食物等外在因素会让生物发生变异，这种观点直接影响了后来的进化论。布封在本书中列举了无数的事实材料，对自然界进行了精确、详细、科学的描述和阐释，提出了许多有价值的见解。 　　通俗天文学 　　这本书首先简单描述了天体的运行情况，如太阳系、如何确定天体的位置、地球的周年运动等；然后讲述了观察天体的工具——望远镜——的发展变化，从最初的折射望远镜到反射望远镜，再到折反射望远镜，以及后来的光学望远镜、射电望远镜、太空望远镜；接下来用通俗易懂的语言详细论述了夜空中著名的恒星、行星、星团、星系，以及彗星、流星、极光等各种情况；最后带领我们去探索地外生命，如UFO、地球的起源、寻找太阳系和银河系等。这本书用流畅的文字和形象的描述将复杂的天文知识直观化、简单化、亲切化，让天文学这个名词变得不再高深得难以触及，让普通人轻轻松松就能看懂天文学知识。

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作者简介

爱因斯坦（1879—1955），20世纪著名的德裔美国科学家，现代物理学的开创者和奠基人，伟大的思想家和社会活动家。其他主要著作是：《论动体的电动力学》、《关于辐射的量理论》、《空间、时间和引力》、《物理学的哲学》等。
　　达尔文（1809—1882），英国著名的生物学家，进化论的奠基人。《物种起源》这本书具有划时代的意义，书中提出了生物进化论学说，反对唯心神造论和物种不变论，使当时生物学各领域的概念和观念发生了巨大变化。除了生物学之外，达尔文的理论对人类学、心理学、哲学等科学都产生了重要影响。
　　乔治·布封（1707—1788年），18世纪法国著名的博物学家。对于现代科学来说，布封所作的较大贡献是编著了《自然史总论和各论》，被称为近代以科学精神探讨进化论问题的第1人。
　　西蒙·纽康（1835年3月10日－1909年7月11日），美国籍加拿大天文学家、数学家，在钟表学、经济学、数学上有着重要贡献。1835年3月10日，他出生于加拿大的新斯科舍省；1857年，在华盛顿史密松研究所所长JosephHenry的推荐下进入航海天文年历编制局从事计算工作，同时进入哈佛大学学习，于1858年毕业；1861年，美国总统林肯任命他为美国海军的数学教授，一直到去世；1897年，他担任美国数学学会会长，第二年卸任后创建了美国天文学会，并担任会长(1899年－1905年)；1909年7月11日，在华盛顿哥伦比亚特区逝世。

目　　录

相对论
物种起源
自然史
通俗天文学

在线试读部分章节

相对论
　　第二章广义相对论
　　1907年，爱因斯坦再次提出广义相对论的基本原理，经过深入研究和补充之后，1915年正式创建了广义相对论，第二年发表了具有总结性的文章《广义相对论基础》。广义相对论主要描述的是引力理论，它的创建基础是狭义相对论，在这个基础上证明了时空结构和物质分布之间的关系，指明物质的存在和分布状况决定了万有引力，而时间和空间的性质不均匀性引发了万有引力。还提出空间“弯曲”学说，指明时空的几何性质是由非欧几里得几何学的分布决定的。
　　2.1狭义相对性原理和广义相对性原理
　　狭义相对性原理是我们的研究中心，它指出所有的匀速运动都体现了物理相对性，让我们再次对它的意义进行深入研究。有一点非常明确，根据狭义相对性原理可以得知，任何运动都不是绝对的，而是相对的。我们再看一下前面说过的路基和车厢的例子，可以这样来描述发生的运动：
　　（a）对于路基来说，车厢是运动的。
　　（b）对于车厢来说，路基是运动的。
　　在（a）中，我们选择的参考物是路基；而在（b）中，选择的参考物是车厢，这就是我们对运动的描述。如果只是为了描述运动，那么，选择什么样的参考物在原则上并不是非常重要。在前面，我们就说过这一点，但这不是我们的研究重点，更不能和广泛的“相对性原理”混淆在一起。
　　如果我们描述任意事件时既可以选择车厢作为参考物又可以选择路基作为参考物，那么，定律告诉我们，当我们用简单的语言描述自然定律时为：
　　（a）选择路基当作参考物。
　　（b）选择车厢当作参考物。
　　在上面两种情况的描述中，普遍的自然界定律（如力学定律、光在真空中的传播定律）的形式完全一样。这一点可以简单地表达为：通过物理方法对自然过程进行描述时，参考物和的含义是相同的，没有哪一个是独特的（特别规划）。这完全不同于第一个陈述，推论并不一定能够保证后一个陈述是正确的，“运动”概念和“参考物”概念无法推导出这个陈述，只有经验事实才能证明这个陈述是否正确。
　　物种起源

相对论 　　第二章广义相对论 　　1907年，爱因斯坦再次提出广义相对论的基本原理，经过深入研究和补充之后，1915年正式创建了广义相对论，第二年发表了具有总结性的文章《广义相对论基础》。广义相对论主要描述的是引力理论，它的创建基础是狭义相对论，在这个基础上证明了时空结构和物质分布之间的关系，指明物质的存在和分布状况决定了万有引力，而时间和空间的性质不均匀性引发了万有引力。还提出空间“弯曲”学说，指明时空的几何性质是由非欧几里得几何学的分布决定的。 　　2.1狭义相对性原理和广义相对性原理 　　狭义相对性原理是我们的研究中心，它指出所有的匀速运动都体现了物理相对性，让我们再次对它的意义进行深入研究。有一点非常明确，根据狭义相对性原理可以得知，任何运动都不是绝对的，而是相对的。我们再看一下前面说过的路基和车厢的例子，可以这样来描述发生的运动： 　　（a）对于路基来说，车厢是运动的。 　　（b）对于车厢来说，路基是运动的。 　　在（a）中，我们选择的参考物是路基；而在（b）中，选择的参考物是车厢，这就是我们对运动的描述。如果只是为了描述运动，那么，选择什么样的参考物在原则上并不是非常重要。在前面，我们就说过这一点，但这不是我们的研究重点，更不能和广泛的“相对性原理”混淆在一起。 　　如果我们描述任意事件时既可以选择车厢作为参考物又可以选择路基作为参考物，那么，定律告诉我们，当我们用简单的语言描述自然定律时为： 　　（a）选择路基当作参考物。 　　（b）选择车厢当作参考物。 　　在上面两种情况的描述中，普遍的自然界定律（如力学定律、光在真空中的传播定律）的形式完全一样。这一点可以简单地表达为：通过物理方法对自然过程进行描述时，参考物和的含义是相同的，没有哪一个是独特的（特别规划）。这完全不同于第一个陈述，推论并不一定能够保证后一个陈述是正确的，“运动”概念和“参考物”概念无法推导出这个陈述，只有经验事实才能证明这个陈述是否正确。 　　物种起源 　　第4章自然选择即适者生存自然选择的作用我们在上一章讲述的生存斗争，对物种的变异会产生什么影响呢？人类手中有着巨大作用的选择原理能够应用于自然界吗？当然可以。我们将会发现，在自然状态下，选择原理有着重要的作用。我们需要注意，自然状态下的生物也会产生无数微小的变异和个体差异，就像家养生物一样，只是程度比较小罢了。此外，还要明白遗传倾向的力量。在家养状态下，整个身体构造具有了一定的可塑性。不过，胡克和阿沙·格雷说，对于家养动物来说，我们见到的变异并不是人类作用直接造成的；人类既不能创造变异，也不能阻止变异，只是能够将变异积累起来而已。当人类将生物放在新环境中时，变异就产生了；但类似的生活条件的变化，自然界中可能也会发生。我们应该谨记，所有的生物之间及其与自然环境之间有着多么复杂的关系；因而，构造上的各种变异，对于需要面对变化的环境的生物来说，也许是有益的。虽然家养生物会发生对人类有利的变异，但面对复杂的生存斗争，在时代相传的过程中变异不会发生变化吗？由于繁殖的个体数量要远远多于生存下来的个体数量，如果真的出现上述情况，那具有一点优势的个体将会获得比其他个体更多的生存和繁殖的机会。另外，我相信有害的变异终将会灭亡。我将有利于生物个体生存的变异的保存和有害变异的毁灭叫做“自然选择”或者“适者生存”。既无益也无害的变异不会受到自然选择的影响，它们也许会成为不固定形状，或者受到生物本身和外界环境的影响，最终发展成生物的固定性状。 　　通俗天文学 　　第一章天体的运行地，大约一半被云层遮住无法看清楚表面；而黑暗的那一半呈现出一些不规则的明亮斑点，好像钻石闪烁出来的光芒，这就是城市中的各种灯光。我们关注的这个表面不断扩大，慢慢遮住了更大的天空，最后成为了全部世界。我们在上面降落，终于回到了地球上。上述内容让我们明白，我们在空中飞行时无法看见的一点，等到我们接近太阳时便是一颗行星，再接近一些便是不透光的球体，最后便是我们所熟悉的地球。 　　这次想象的飞行让我了解了一个事实：夜晚天空中的大部分星星都是恒星。换句话说，太阳仅仅是众多恒星中的一颗。与众多的恒星相比，太阳算是比较小的，因为许多恒星发出的光和热是太阳的几千倍甚至几万倍。假如仅仅从恒星内在的固有价值来说，太阳确实没有什么出色的地方。太阳对于我们的重要性是由我们与它之间的偶然关系决定的。 　　我们对这个伟大的星辰系统进行了论述。从地面上观察到的现象类似于想象中后半部分的所见，天空中分布的正是我们在飞行中见到的星辰。我们从地球上观察天空与从遥远的群星中的某一点上观察天空的最大区别是，太阳和行星的优越位置有所不同。从地球上观察，太阳的光芒在白天遮住了天空中星辰的光芒。假如太阳的光芒能够消失，我们便会发现星辰日日夜夜都在空中闪烁。这些物体分布在我们周围的各个方向，犹如地球位于宇宙中一样，而这正好符合我们祖先的猜测。

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书摘插画

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