总目录
《相对论》
《九章算术》
《几何原本》
《天演论》
《自然史》
《物种起源》
《自然哲学的数学原理》
《天体运行论》
《算术研究》
非凡的阅读从影响每一代学人的知识名著开始
知识分子阅读，不仅是指其特有的阅读姿态和思考方式，更重要的还包括读物的选择。在众多当代出版物中，哪些读物的知识价值最具引领性，许多人都很难确切判定。
“文化伟人代表作图释书系”所选择的，正是对人类知识体系的构建有着重大影响的伟大人物的代表著作，这些著述不仅从各自不同的角度深刻影响着人类文明的发展进程，而且自面世之日起，便不断改变着我们对世界和自然的认知，不仅给了我们思考的勇气和力量，更让我们实现了对自身的一次次突破。
这些著述大都篇幅宏大，难以适应当代阅读的特有习惯。为此，对其中的一部分著述，我们在凝练编译的基础上，以插图的方式对书中的知识精要进行了必要补述，既突出了原著的伟大之处，又消除了更多人可能存在的阅读障碍。
我们相信，一切尖端的知识都能轻松理解，一切深奥的思想都可以真切领悟。
编译者语PREFACE OF TRANSLATOR
我们全都因他受益，
他的教诲惠及全球，
那本属于私有之物，
早已传遍人间，
他正如天际的明星，
无尽的光芒与他永伴。
——歌德
在世界上所有的科学杂志中，最受收藏家欢迎的单本杂志是1905年第17卷《物理学年鉴》，因为这上面发表了爱因斯坦的三篇论文：对M.普朗克量子理论进行首次实验性证实的《关于光的产生和转化的一个启发性观点》、考察布朗运动的《关于热的分子运动论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动》，以及提出时空新理论的《论动体的电动力学》。前者因为“光电效应定律的发现”而获得1921年诺贝尔物理学奖；后者建立了狭义相对论，并由此推导出了那个著名的质能方程：E=mc2。
爱因斯坦（1879—1955年），现代物理学的开创者和奠基人。生于德国乌尔姆。1900年毕业于瑞士苏黎世联邦工业大学并入瑞士籍。1905年获苏黎世大学博士学位。曾在瑞士联邦专利局工作。1909年任苏黎世大学理论物理学副教授，1911年任布拉格大学教授。1913年任德国威廉皇家物理研究所所长、柏林大学教授，并当选为普鲁士科学院院士。1932年受希特勒迫害离开德国，1933年10月定居美国，到普林斯顿大学任教，直到去世。
爱因斯坦把伽利略力学运动的相对性原理扩展开来，使之包括所有物理定律，又把观测和实验得来的光速不变也提升为公理。如果两者同时成立，不同的惯性系的各个坐标之间必然存在一种确定的数学关系，这就是洛伦兹变换。通过这种变换，他推导出，运动的尺子要缩短，运动的钟要变慢，任何物体的运动速度都不能超过光速。自然现象在运动学方面显示出统一性。这就是“狭义相对论”。
1916年，爱因斯坦发表了《广义相对论的基础》，这标志着广义相对论的诞生。爱因斯坦发现，现实的有物质存在的空间，不是平坦的欧几里得空间，而是弯曲的黎曼空间；空间的弯曲程度取决于物质的质量及其分布状况，空间曲率就体现为引力场的强度。这就否定了牛顿的绝对时空观。广义相对论实质上是一种引力理论，它把几何学与物理学统一起来，用空间结构的几何性质来表述引力场。爱因斯坦提供了三个可供实验验证的推论。第一是水星近日点的进动，这在当时就得到完满解决。第二，在强引力场中，时钟要走得慢些，因此从巨大质量的星体表面射到地球上的光的谱线，必定显得要向光谱的红端移动。这在1925年得到观测验证。第三，光线在引力场中的偏转。这在第一次世界大战结束后的对日全食的观测中得到了验证。正因为如此，广义相对论顷刻间闻名于世。
“对不起，牛顿。”爱因斯坦幽默地说。1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》，推翻了神学千年的根基，建立了完整而严密的经典力学体系。两个多世纪以后，爱因斯坦建立了相对论。
“为核能开发奠定了理论基础，开创了现代科学的新纪元，被公认为是自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、物理学家。”1999年12月26日，爱因斯坦被美国《时代周刊》评为“世纪伟人”。
提及相对论，爱因斯坦曾不无自豪地说，世界上可能只有12个人能够看懂相对论，但是世界上却有几十亿人借此明白没有什么是绝对的。爱因斯坦一生都不赞成将相对论应用于物理学之外，但这是他的意志无能为力的，无论是他健在时还是逝世后，相对论都在不断被引向文学、艺术、哲学、宗教等几乎所有学科。
目录CONTENTS
编译者语
相对论简史（代序） 霍金
伯格曼说相对论
爱因斯坦自述
第1章 狭义相对论
1.1 几何命题的物理意义
1.2 坐标系
1.3 经典力学中的空间和时间
1.4 伽利略坐标
1.5 相对性原理（狭义）
1.6 经典力学中的速度相加定理
1.7 光的传播定律与相对性原理的表面抵触
1.8 物理学的时间观
1.9 相对性的同时性
1.10 距离概念的相对性
1.11 洛伦兹变换
1.12 量杆和钟在运动时的行为
1.13 速度相加法则 斐索实验
1.14 对相对论启发作用的评估
1.15 一般相对论的普通结果
1.16 经验和狭义相对论
1.17 闵可夫斯基四维空间
第2章 广义相对论
2.1 狭义和广义相对性原理
2.2 重力场
2.3 惯性质量和引力质量相等是广义相对性公设的论据
2.4 经典力学和狭义相对论的基础有哪些不能令人满意的方面
2.5 对广义相对性原理的几个推论
2.6 在旋转的参考物体上钟和量杆的行为
2.7 欧几里得和非欧几里得连续区域
2.8 高斯坐标
2.9 狭义相对论的空间—时间连续区可当作欧几里得连续区
2.10 广义相对论的空间—时间连续区不是欧几里得连续区
2.11 广义相对性原理的精确表述
2.12 以广义相对性原理为基础解决地心引力问题
第3章 对整个宇宙的思考
3.1 在宇宙论中牛顿理论的困难
3.2 “有限”而“极大”的宇宙的可能
3.3 以广义相对论为依据的空间结构
3.4 对“以广义相对论为依据的空间结构”的补充
附录
广义相对论的实验证实
相对论与空间问题
什么是相对论
理论物理学的基础
科学与文明
爱因斯坦生平大事年表
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译解者序TRANSLATOR'S PREFACE
作为古代中国乃至东方的第一部自成体系的数学专著，《九章算术》与古希腊欧几里得的《几何原本》并称现代数学的两大源泉。它系统地总结了战国、秦、汉时期的数学成就，标志着以筹算为基础的中国古代数学体系的正式形成。在古希腊数学走向衰落的中世纪，《九章算术》的机械算法体系显示出比欧几里得几何学更大的优势，并被扩展到其他多个领域。隋唐时，它被流传到日本和朝鲜，对其古代的数学发展产生了深远的影响，之后更远传至印度、阿拉伯和欧洲，现已译成日、俄、英、法、德等多种文字版本。
《九章算术》是《算经十书》中最重要的一种，它上承先秦数学发展之源流，入汉以后又经众多学者的整理、删补和修订，约于东汉初年（公元1世纪）成书，是几代学者智慧的结晶。在《九章算术》问世之前，虽然先秦典籍中也记录了不少数学知识，但都没有《九章算术》的系统论述，尤其是它由易到难、由浅入深、从简单到复杂的编排体例。因而后世的数学家大都是从《九章算术》开始学习和研究数学，并有多人为它作过注释，其中著名的有刘徽（公元263年）、李淳风（公元656年）等人。唐宋两代，朝廷将《九章算术》列为数学教科书，并尊其为古代数学群经之首，“九章”二字甚至成为中国数学的代名词。
《九章算术》全书共收集了246个数学问题并提供其解法，主要内容包括分数的四则运算和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等。其中的许多数学问题是世界上记载最早的。例如，关于比例算法的问题与后来在16世纪西欧出现的三分律的算法一样；关于双设法的问题被欧洲人称为契丹算法，13世纪以后的欧洲数学著作中也有此称呼，这也是中国古代数学知识向西方传播的一个证据。总的来说，这本汇集历代学者劳动与智慧的著作，可谓当时世界上最简练有效的应用数学，它所确立的算法体系，对世界数学的发展起到深远的影响，至今仍被人们广泛应用。
基于《九章算术》注重实际应用这一显著特点，我们决定将其修订改版，以期向读者呈现它的最佳版本，发挥它在学习、教学及研究功用上的最大作用。但是，在修订过程中，尽管我们本着科学严谨、精益求精的态度来解读本书，也难免有疏忽错漏之处，还敬请有识之士指正。
译解者
刘徽《九章算术》序原文
昔在庖牺氏[1]始画八卦，以通神明之德，以类万物之情，作九九之术[2]以合六爻[3]之变。暨于黄帝神而化之，引而伸之，于是建历纪，协律吕[4]，用稽道原，然后两仪四象[5]精微之气可得而效焉。记称隶首[6]作数，其详未之闻也。按周公制礼而有九数，九数[7]之流，则《九章》是矣。
往者暴秦焚书，经术散坏。自时厥后，汉北平侯张苍、大司农中丞耿寿昌皆以善算命世。苍等因旧文之遗残，各称删补。故校其目则与古或异，而所论者多近语也。
徽幼习《九章》，长再详览。观阴阳之割裂，总算术之根源，探赜之暇[8]，遂悟其意。是以敢竭顽鲁，采其所见，为之作注。事类相推，各有攸归，故枝条虽分而同本干者，知发其一端而已。又所析理以辞，解体用图，庶亦约而能周，通而不黩，览之者思过半[9]矣。且算在六艺，古者以宾兴贤能，教习国子；虽曰九数，其能穷纤入微，探测无方；至于以法相传，亦犹规矩度量[10]可得而共，非特难为也。当今好之者寡，故世虽多通才达学，而未必能综于此耳。
《周礼·大司徒职》，夏至日中[11]立八尺之表，其景尺有五寸，谓之地中[12]。说云，南戴日下万五千里[13]。夫云尔者，以术推之。按：《九章》立四表望远及因木望山之术，皆端旁互见，无有超邈若斯之类。然则苍等为术犹未足以博尽群数也。徽寻九数有重差[14]之名，原其指趣乃所以施于此也。凡望极高、测绝深而兼知其远者必用重差，句股则必以重差为率，故曰重差也。立两表于洛阳之城，令高八尺。南北各尽平地，同日度其正中之景。以景差为法，表高乘表间为实，实如法而一，所得加表高，即日去地也。以南表之景乘表间为实，实如法而一，即为从南表至南戴日下也。以南戴日下及日去地为句、股，为之求弦，即日去人也[15]。以径寸之筩南望日，日满筩空，则定筩之长短以为股率，以筩径为句率，日去人之数为大股，大股之句即日径也[16]。虽天圆穹之象犹曰可度，又况泰山之高与江海之广哉。徽以为今之史籍且略举天地之物，考论厥数，载之于志，以阐世术之美。辄造《重差》，并为注解，以究古人之意，缀于句股之下。度高者重表，测深者累矩[17]，孤离者三望[18]，离而又旁求者四望[19]。触类而长之，则虽幽遐诡伏，靡所不入。博物君子，详而览焉。
注释
[1]庖牺氏：即伏羲。
[2]九九之术：指乘法口诀。
[3]六爻：卦中“—”“——”的符号称为“爻”，“—”为阳爻，“——”为阴爻。六十四卦的每一卦由六个“爻”组成，如乾卦“”由六个阳爻组成，不同的排列组合会形成不同的卦名，故爻亦表示变化、变动，如《易·系辞》说：“爻者，言乎变者也。”
[4]律吕：律吕是指有一定音高标准和相应名称的中国音律体系。律吕是十二律的别称，语源出于三分损益律的六律、六吕。《伶州鸠论律》中将十二律按次序分为单数、双数排列，单数的六个律即六律，后世又称为六阳律；双数的六个律即六吕，后世又称为六阴律或六同。
[5]两仪四象：两仪，指天地或阴阳二气。四象，是指少阴、少阳、老阴、老阳，在四时则为春夏秋冬。
[6]隶首：隶首，黄帝史官，始作算数。亦借指善算数者。
[7]九数：指“数”学这门功课有九个细目。语出《周礼·大司徒职》，为“六艺”之一，郑玄注谓：“九数：方田、粟米、差分、少广、商功、均输、方程、赢不足、旁要。”
[8]赜（zé）：幽深玄妙；暇：余暇、空闲。
[9]思过半：领悟过半。
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