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第1章 时空图的基本概念和结构6

1.1 时空图、事件与世界线6

1.2 时间轴与空间原点8

1.3 时空图上空间和时间坐标的量纲和单位（c=1）10

1.4 光速与光锥12

1.5 匀速运动质点的世界线与参考系的时间轴14

1.6 相互运动的两个参考系的空间轴16

1.7 事件在时空图上的坐标18

1.8 时空图上的两个时空坐标轴之间的关系20

1.9 确定时空图上的时间坐标标度22

1.10 一个完整的时空图24

1.11 两个相对匀速运动参考系时空图的另一种表达26

1.12 固有时、事件的时间坐标及等时线28

1.13 固有长度、静止线及空间坐标30

第2章 时空的相对性32

2.1 速度的相对性32

2.2 时间膨胀与空间收缩34

2.3 同时的相对性36

2.4 时间变缓38

2.5 动尺变短（一）40

2.6 动尺变短（二）42

2.7 空间收缩的含义44

2.8 两个相互运动的观察者之间的距离46

2.9 对称形式的时空图48

第3章 光速不变原理50

3.1 时空图上的光速不变50

3.2 教材中一种关于光速不变原理的图示52

3.3 时空图上的波前阵面（一）54

3.4 时空图上的波前阵面（二）56

3.5 时空图上的波前阵面（三）58

3.6 用一个事件来描述光的波前阵面60

3.7 波前阵面的关系的相对性62

3.8 空间原点发出的周期光脉冲的光64

第4章 时空图上的洛仑兹变换66

4.1 光速c=1时的洛仑兹变换66

4.2 时间轴上事件的洛仑兹变换（一）68

4.3 时间轴上事件的洛仑兹变换（二）70

4.4 空间轴上事件的洛仑兹变换（一）72

4.5 空间轴上事件的洛仑兹变换（二）74

4.6 时空任意事件的洛仑兹变换——由S到S′的变换76

4.7 时空任意事件的洛仑兹变换——由S′到S的变换78

4.8 时空图上洛仑兹变换的实例80

4.9 时空图上的速度合成82

第5章 对钟问题84

5.1 两组时钟84

5.2 空间收缩结果下对钟——S系同时对钟86

5.3 在S′系考察对钟事件88

5.4 计算对钟事件发生时的各时钟时刻90

5.5 换个参考系看对钟92

5.6 原时与时间膨胀94

5.7 对钟结果的相对性96

第6章 时空图上的几个实例98

6.1 路基参考系和列车参考系98

6.2 爱因斯坦的列车与雷击闪电问题100

6.3 列车、隧道与雷击102

6.4 介子寿命问题104

第7章 双生子效应问题106

7.1 双生子效应问题106

7.2 地球、飞船、星球之间的旅程和相应的时间关系108

7.3 洛仑兹收缩，谁收缩了？110

7.4 飞船起飞时星球上的时钟112

7.5 飞船到达星球时的时空关系114

7.6 飞船调头返回的旅程和相应的时间关系116

7.7 飞船调头后飞回地球所在的参考系118

7.8 飞船调头返回时的时空关系120

7.9 飞船飞离后相互拍发贺年电报122

7.10 飞船返回地球过程中相互拍发贺年电报124

第8章 时空间隔126

8.1 时空间隔的概念126

8.2 任意事件与时空原点事件之间的时空间隔128

8.3 事件处的光锥与该事件的时空区间130

8.4 双曲线校准质点的时间和空间132

8.5 类空间隔和事件的时序134

参考文献136