本书正是通过介绍狭义和广义相对论的历史背景和科学内容，从中逐步揭示时间和空间(时空)不可分离的性质，揭示时空与物质运动及物质分布的相互影响，希望对于读者建立正确的近代时空观有所帮助。

如果

你想忘记

忧闷和懒惰

自己就要知道

地球上在做些什么

天空中发生些什么

前苏联诗人马雅可夫斯基在影响了几代人的著名的科普期刊《知识就是力量》的创刊号中写下了以上几句诗。是的，作为一个有教养的现代人，我们实在应该知道发生在地球上和天空中许许多多的事情，尤其是与我们生活息息相关的时间和空间。时间和空间历来是哲学家和自然科学家，特别是物理学家所关心和研究的对象。从自然科学的角度来说，当今在揭露时间和空间本质和特征以及它们与物质运动及物质分布关系方面最为深刻的是近代物理学中的“相对论”(包括“狭义相对论”和“广义相对论”)。

本书正是通过介绍狭义和广义相对论的历史背景和科学内容，从中逐步揭示时间和空间(时空)不可分离的性质，揭示时空与物质运动及物质分布的相互影响，希望对于读者建立正确的近代时空观有所帮助。

阐述相对论的书籍已经汗牛充栋。除了标准的大学教材之外，科普读物也确实不少。这些科普读物中不乏优秀之作，它们以生动流畅的笔调，向读者述说相对论中种种引人入胜的事物，诸如时钟变慢、量杆收缩以及时空“弯曲”等等。几十年来，正是这些著作使得相对论及其时空观得到了广泛的传播，可谓功不可没。不过，就大多数这类读物而言，对相对论的介绍往往主要是描述性的。读者在兴致盎然地读完以后可以大概地知道相对论及其时空观念“是什么”。但我们相信也存在人数不少的这样一个读者群：他们不满足于对相对论及其时空观的一知半解(或者在接触过某些科普读物之后仍存有不少疑问或误解)，希望有一个尽管是初步的、然而是较为准确和完整的认识。就是说，想知道或解答更多的“为什么”。但另一方面，他们又很可能没有系统地学习过理论物理学，也不习惯于标准的大学教材中比较枯燥和数学化的叙述方式。我们现在奉献的这本书，也许会满足他们的需要。

我们力图透彻地阐明相对论(“狭义”的和“广义”的)及其时空观，并且详细地介绍相对论的创立和时空观变革的历史。我们希望这样会有助于澄清关于相对论的一些模糊认识，破除神秘感。在叙述上，则力求用浅近的语言、具体的例子和简化的论证去说明问题，避免让冗长的数学推导和繁琐的实验细节掩盖了明晰的物理思想；与此同时，也注意尽量不失科学性，求得活泼与严谨的平衡。为了突出主要内容并兼顾不同的要求，在正文当中穿插有相当数量的“选读材料”(它们用不同的字体排印，并且在起始和结束处用“◆”表示)，内容是对某些问题的进一步阐述，或者是一些实验或数学推导的细节等等。它们是正文的重要而有趣的补充，可以同正文结合起来读；如果略去不读或暂时略去其中某些不读，也无损于对本书论题的正确而完整的了解。

当然，为了比单纯描述性的方式更深入和准确地介绍相对论及其时空观，少不了要用一些逻辑推理。如果读者在阅读有关段落时有一定的耐心的话，我们相信这些推理不但不会难于理解，而且还会是饶有趣味的。本书也不刻意回避数学公式和定量计算，不过所用的数学工具多数是初等数学中的知识，顶多是最简单的微积分知识。

作者从事相对论教学与研究多年，深感相对论不愧是人类文明中一颗璀璨的明珠，我们希望通过这本书，为它的普及做一点微薄的工作。限于水平，不当之处在所难免，敬希同行及读者们批评指正。

郑庆璋 崔世治

于中山大学