简介
《相对论》共有三章，其中第一章论述了狭义相对论；第二章论述了广义相对论：第三章论述了爱因斯坦对整个宇宙的思考。相对论的提出给物理学带来了革命性的变化，共同奠定了现代物理学的基础，极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。
《几何原本》共有十三卷，其中第一卷讲三角形全等的条件，三角形边和角的大小关系，平行线理论，三角形和多角形面积相等的条件；第二卷讲如何把三角形变成面积相等的正方形；第三卷讲圆；第四卷讨论内接和外切多边形；第六卷讲相似多边形理论；第五、第七、第八、第九、第十卷讲述比例和算术的理论；后讲述立体几何的内容。从这些内容可以看出，目前属于中学课程里的初等几何的主要内容已经完全包含在本书里了。
《九章算术》总共收集246个数学问题并提供其解法，这些算法要比欧洲同类算法早1500多年，对世界数学发展产生了重要影响。
《算术研究》的正文则分为七章。第一章讨论数的同余；第二章讨论一次同余方程；第三章讨论幂剩余并证明了费马小定理；第四章讨论二次同余方程；第五章系统扩展了二次型的理论（这使得高斯必然地成为了群论的先驱之一）；第六章讨论了前述理论在特殊情况下的运用；第七章讨论了分圆方程，这一章也被认为是本书最精彩的内容。
在《进化论与伦理学》中，作为达尔文进化论的支持者和传扬者，赫胥黎并不同意将人之外的生物界与人类社会进行简单类比，在他看来，道德情操和社会责任是构成人类社会的基础，也是人之所以成为人的根本。当他用进化论解释人类社会的道德现象时。他认为，人在机体进化过程中继承下来的，主要是“自行其是”“自私”“利己”，是恶，而道德则是要遏制和消灭这样的恶。
《天体运行论》通过结合前人与作者自己对天文学的观测记录，运用欧几里得《几何原本》的定理与公式，进行了大量的定性探索与定量分析，用更多的数据佐证了自己的核心观点。
《物种起源》一书中，作者达尔文重点阐述和论证了高等生物是由低等生物逐渐演变而来的进化论思想，并提出了以自然选择、适者生存为基础的生物进化学说。《物种起源》的问世，第一次将生物学建立在完全科学的基础之上，颠覆了自然历史的基础学说。
《自然史》是一本传世博物志，全书包括了地球史、人类史、动物史、鸟类史和矿物史等几大部分。在《自然史》中，布封综合了大量的事实材料，对自然界作了精确、详细、科学的描述和解释，提出了许多有价值的创见。
《自然哲学的数学原理》是牛顿的科学才华处于巅峰时期所写的旷世巨著，是他“个人智慧的伟大结晶”。牛顿不但总结出了力学的基本定律，而且还发现了证明这些定律的数学方法，奠定了数学成为描述宇宙运动的语言的基础。
作者介绍
阿尔伯特·爱因斯坦（1879年3月14日－1955年4月18日），犹太裔物理学家。相对论的奠基者，二十世纪最重要的物理学家之一。
欧几里得（公元前325年—公元前265年），古希腊数学家，被称为“几何之父”。其经典著作《几何原本》总结了平面几何五大公设。欧几里得也写了一些关于透视、圆锥曲线、球面几何学及数论的作品。
张苍（前256—前152年），阳武县（今河南省原阳县）人，西汉丞相，封北平侯。西汉初年历法、算学方面的突出代表，他整理、校订的《九章算术》是对中国乃至世界数学发展的重大贡献。
卡尔·弗里德里希·高斯（1777－1855年），德国数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家，历史上最重要的数学家之一，有“数学王子”的天才美誉。其著作有：《算术研究》《天体运动论》《曲面的一般研究》《高等大地测量学理论》等。
托马斯.亨利.赫胥黎 (1825-1895年),博物学家、教育家、英国皇家学会会员，创立了认为一切细胞都起源于其他细胞的生源论，以及认为生命来自于无生命物质的无生源论。
尼古拉·哥白尼（1473-1543年）是文艺复兴时期的波兰天文学家、数学家、教会法博士、神父。提出日心说，并撰写《天体运行论》。哥白尼提出的日心说体系为此后的欧洲自然科学的发展奠定了基础。
查理·达尔文（1809—1882年），英国博物学家，进化论奠基者。22岁从剑桥大学毕业后，以博物学家的身份乘“贝格尔号”帆船作历时五年的环球旅行，并由此形成了具有划时代意义的生物进化观点。1859年，达尔文的科学巨著《物种起源》一经发表，立即震惊了整个科学界乃至全世界。恩格斯将达尔文在书中提出的进化论学说，与细胞学说、能量守恒转化定律列为“19世纪自然科学的三大发现”。
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一人。
艾萨克.牛顿（1643—1727年），物理学家、天文学家和数学家，被公认为有史以来伟大和影响深远的科学大师。1661年求学于剑桥大学三一学院，1665年毕业，并提出二项式定理，次年发现万有引力定律，创立了微积分学说，并开始光谱和望远镜研究。
部分摘录：
一般相对论的普通结果 在前面的论述中，我们清楚地表明，（狭义的）相对论从电气力学和光学发展而来。在电气力学和光学中，对于理论的预测，狭义相对论并未作太多的修改，但狭义相对论在相当程度上简化了理论的结构，即大大简化了定律的推导，然而最重要的是，狭义相对论大大减少了构成理论基础的独立假设的数目。狭义相对论使麦克斯韦—洛伦兹理论看来很是合理，所以即使没有实验给予明显的支持，这个理论也能使物理学家普遍接受。
高能离子流 离子加速器可以将离子束的能量提高到几百电子伏到几万电子伏，使离子在电场和磁场中加速到略次于光速，但由于离子本身的热运动，使得离子源给出的离子束能量会出现一定离散。（图为高能离子流）
经典力学必须经过改良才能与狭义相对论的要求相一致。但这种修改应当视物质的速度而定，据我们所知，只有在略次于光速的电子和离子的高速运动定律中，经典力学才与狭义相对论相差巨大。至于其他运动，狭义相对论的结果与经典力学定律相差极微，而这种差异在实践中大都未能明确表现出来。在讨论广义相对论以前，星体的运动我们将暂时不予考虑。按照相对论，具有质量m的点的动能(18)不再由过去众所周知的表达式
来表达，而是由另一表达式
来表达。
当速度v接近于光速c时，这个表达式接近于无穷大。因此，无论产生加速度的能量有多大，速度v必然小于c。如果我们将动能的表示式以级数形式逐步展开，即得：
若与最小正数的1相比时是很小的，那么第三项与第二项相比也总是很微小，在经典力学中一般不计入第三项而只考虑第二项。速度v并不包含在第一项中，如果只对质点的能量如何依速度而变化的问题进行讨论，这一项也无须考虑。以后我们将叙述它本质上的意义。
质量的概念是狭义相对论中最普遍和最重要的基础。能量守恒和质量守恒定律是物理学中确认的两个具有基本重要性的守恒定律，在相对论创立前，这两个基本定律看上去好像是完全相互独立的，但相对论的出现将这两个定律结合为一个定律。这种结合是如何实现的，并且会有什么意义，我们将进行简单的考察。
按照相对性原理的要求，能量守恒定律不仅对于坐标系K，而且对于每一相对于K做匀速平移运动的坐标系K′都是成立的，或者简单地说，对于每一“伽利略”坐标系都应该能够成立。与经典力学相比较，洛伦兹变换是从一个坐标系过渡到另一个坐标系时的决定性因素。
通过相对比较简单的思考，我们可以根据麦克斯韦电气力学的基本方程并结合上述前提得出这样的结论，如果一物体以速度v运动，以吸收辐射(19)的形式吸收了相当的能量E0，在此过程中并不变更它的速度，该物体因吸收而增加的能量为
考虑到物体的动能表示式，得到所求的物体能量为
于是，该物体所具有的能量与一个质量的公式就为
因为速度v的移动，因此我们可以说：如果一物体吸收能量E0，那么它的惯性质量应该增加的一个量：。
由此看来，随物体能量的改变而改变的惯性质量并不是一个恒量，惯性质量可以被认为是一个物体的能量的量度，于是物体的质量守恒与能量守恒定律便成为同一，而且质量守恒定律只有在物体既不吸收也不释放能量的情况下才是有效的。下面将能量的表示式写出：
我们看到其中的条件mc2，一直在吸引我们的注意，而它只不过是物体在吸收能量E0以前原来具有的能量。
目前（指1920年），要观察到一个物体所发生的能量变化E0大到足以引起惯性质量的变化是不可能的，因此要将这个关系式与实验直接比较也是不可能的。与发生能量变化前已存在的质量m相比较，变化的质量实在是太小了。正是基于这种情况，质量守恒才在经典力学中被确立为一个具有独立有效性的定律。
最后，让我就自然基本法则再谈论几句。法拉第—麦克斯韦解释的电磁超距作用(20)的成功使物理学家确信，完全没有瞬时超距作用（不包括中间媒介），比如牛顿万有定律类型。按照相对论，瞬时超距作用总是被光速传播的超距作用代替，也就是以无限大速度传播的超距作用。速度c在相对论中扮演的基本角色的重要性与这点有关，本书的第二部分，我们将看到广义相对论是如何修改这一结果的。
相关问题 质量守恒定律 1756年，俄国科学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭容器内煅烧，锡发生变化，生成白色氧化锡。在精确的化学天平的帮助下，他发现容器和容器里物质的总质量在煅烧前后没有发生变化。以后又经过长达五年之久的无数次反复实验，都得到了同样的结果。这个善于思考、不迷信权威的俄国青年，用实验结果向他的德国导师沃尔夫教授的“燃素说”的错误观点发起了挑战。证明自然界存在着一条定律——质量守恒定律。这个定律是：化学变化只能改变物质的组成，但不能创造物质，也不能消灭物质；或者说参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。1777年，法国化学家拉瓦锡做了同样的实验，也发现化学变化前后物质的质量是守恒的。1908年德国化学家兰多尔特、1912年英国化学家曼利先后用天平精确研究了化学反应前后的质量关系，一致认定了质量守恒定律的正确性。
能量和能量守恒定律 世界是由运动的物质组成的，物质的运动形式多种多样，并在不断相互转化。正是在研究运动形式转化的过程中，人们逐渐建立起了功和能的概念。能是物质运动的普遍量度，而功是能量变化的量度。
这种说法概括了功和能的本质，但哲学味浓了一些。在物理学中，从19世纪中叶产生的能量定义——能量是物体做功的本领，一直延用至今。但近年来不论在国外还是国内，物理教育界却对这个定义是否妥当展开了争论。于是，许多物理教材，例如现行的中学教材，都不给出能量的一般定义，而是根据上述定义的思想，即物体在某一状态下的能量是物体由这个状态出发尽其所能做出的功，来给出各种具体的能量形式的操作定义（用量度方法代替定义）。
白磷自燃 这是一个通过白磷自燃探究质量守恒定律的实验。图中锥形瓶中的白磷遇水自燃，放热，发出黄白色火焰，并产生白烟，气球膨胀。待装置冷却后，气球变瘪。天平保持平衡，说明反应前后锥形瓶中的总质量是恒定的，符合质量守恒定律。
能量概念的形成和早期发展，始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相关的。由于对机械能、内能、电能、化学能、生物能等具体能量形式认识的发展，以及它们之间都能以一定的数量关系相互转化的逐渐被发现，才使能量守恒定律得以建立。这是一段以百年计的漫长历史过程。随着科学的发展，许多重大的新物理现象，如物质的放射性、核结构与核能、各种基本粒子等被发现，给证明这一伟大定律的正确性提供了更丰富的事。尽管有些现象在发现的当时似乎形成了对这一定律的冲击，但最后仍以这一定律的完全胜利而告终。