Jump to ratings and reviews
Rate this book

Relativity: The Special and the General Theory

Rate this book
An accesible version of Einstein's masterpiece of theory, written by the genius himself

According to Einstein himself, this book is intended "to give an exact insight into the theory of Relativity to those readers who, from a general scientific and philosophical point of view, are interested in the theory, but who are not conversant with the mathematical apparatus of theoretical physics." When he wrote the book in 1916, Einstein's name was scarcely known outside the physics institutes. Having just completed his masterpiece, The General Theory of Relativity—which provided a brand-new theory of gravity and promised a new perspective on the cosmos as a whole—he set out at once to share his excitement with as wide a public as possible in this popular and accessible book.

Here published for the first time as a Penguin Classic, this edition of Relativity features a new introduction by bestselling science author Nigel Calder.

130 pages, Paperback

First published January 1, 1916

Loading...
Loading...

About the author

Albert Einstein

991 books9,741 followers
Special and general theories of relativity of German-born American theoretical physicist Albert Einstein revolutionized modern thought on the nature of space and time and formed a base for the exploitation of atomic energy; he won a Nobel Prize of 1921 for his explanation of the photoelectric effect.

His paper of 1905 formed the basis of electronics. His first paper, also published in 1905, changed the world.
He completed his Philosophiae Doctor at the University of Zurich before 1909.

Einstein, a pacifist during World War I, stayed a firm proponent of social justice and responsibility.

Einstein thought that Newtonion mechanics no longer enough reconciled the laws of classical mechanics with those of the electromagnetic field. This thought led to the development. He recognized, however, that he ably also extended the principle to gravitational fields and with his subsequent theory of gravitation in 1916 published a paper. He continued to deal with problems of statistical mechanics and quantum theory, which led to his explanations of particle theory and the motion of molecules. He also investigated the thermal properties of light, which laid the foundation of the photon.

Best known for his mass–energy equivalence formula E = mc2, dubbed "the world's most famous equation," he received "for his services to theoretical physics, and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect". The latter was pivotal in establishing quantum theory.

He visited the United States when Adolf Hitler came to power in 1933 and went not back to Germany. On the eve of World War II, he endorsed a letter, alerting Franklin Delano Roosevelt, president, to the potential development of "extremely powerful bombs of a new type" and recommending that the United States begin similar research. This recommendation eventually led to the Manhattan project. Einstein supported defending the Allied forces but largely denounced the idea of using the newly discovered nuclear fission as a weapon. Later, with Bertrand Russell–Einstein manifesto highlighted the danger of nuclear weapons.

After the rise of the Nazi party, Einstein made Princeton his permanent home as a citizen of United States in 1940. He chaired the emergency committee of atomic scientists, which organized to alert the public to the dangers of warfare.

At a symposium, he advised:
"In their struggle for the ethical good, teachers of religion must have the stature to give up the doctrine of a personal God, that is, give up that source of fear and hope which in the past placed such vast power in the hands of priests. In their labors they will have to avail themselves of those forces which are capable of cultivating the Good, the True, and the Beautiful in humanity itself. This is, to be sure a more difficult but an incomparably more worthy task... "

("Science, Philosophy and Religion, A Symposium," published by the Conference on Science, Philosophy and Religion in their Relation to the Democratic Way of Life, Inc., New York, 1941).

In a letter to philosopher Eric Gutkind, dated 3 January 1954, Einstein stated:
"The word god is for me nothing more than the expression and product of human weaknesses, the Bible a collection of honorable, but still primitive legends which are nevertheless pretty childish. No interpretation no matter how subtle can (for me) change this."


(The Guardian, "Childish superstition: Einstein's letter makes view of religion relatively clear," by James Randerson, May 13, 2008)

Great intellectual achievements and originality made the word "Einstein" synonymous with genius.

The institute for advanced study in Princeton, New Jersey, affiliated Einstein until his death in 1955.

More: http://en.wikipedia.org/wiki/Albert_E...

http://www.nobelprize.org/nobe

Ratings & Reviews

What do you think?
Rate this book

Friends & Following

Create a free account to discover what your friends think of this book!

Community Reviews

5 stars
11,182 (47%)
4 stars
7,339 (31%)
3 stars
3,639 (15%)
2 stars
857 (3%)
1 star
353 (1%)
Displaying 1 - 5 of 5 reviews
Profile Image for Carles .
466 reviews12 followers
January 1, 2025
Fascinant escoltar l’explicació ―precisament per boca de qui en va ser descobridor― de la teoria que va canviar les idees d’espai, temps, energia, massa i gravetat. Idees que de tan òbvies, per quotidianes, a la majoria ens hagués semblat forassenyat el simple fet que algú esmercés temps en repensar-les.

Com explica l’editor i traductor del llibre, Xavier Roqué, en un altre text gairebé simultani, Einstein insistia a dur el lector
“pel camí indirecte i aspre que jo mateix he recorregut, perquè és la meva única esperança que el resultat final pugui interessar-li”.

Similarment, en el pròleg, Einstein amb la seva fina ironia ens diu:
“De vegades no he pogut evitar reiterar-me i he hagut de deixar de banda l’elegància de la presentació; però he fet cas del genial teòric L. Boltzmann, que recomanava de deixar l’elegància per als sastres i els sabaters.”

Com sabem, són dues les teories. Einstein va descobrir primer la relativitat especial, al 1905 ( espai, temps, energia i massa ) i desprès la relativitat general ( gravetat ), al 1916.

Einstein les tracta per separat. Primer la relativitat especial, de la pag. 27 a la 60, i desprès la relativitat general, de la pag. 61 a la 97.
En la relativitat especial, el fet que la llum es mogui a velocitat constant ―independentment de la velocitat de l’observador―, porta Einstein a concloure que, en realitat, el que passa és que el temps va més lent per l’observador.
Ara estic llegint el meravellós llibre “De la sabana a Mart”, de Xavier Sala i Martín. L’exemple que construeix amb els dos cotxes per fer-nos entendre la relativitat és un dels millors que mai he llegit, i trobo deliciós com ell lloa aquesta descoberta d’Einstein.
“Quina cosa més poc intuïtiva! El temps va més lent quan et mous?... gràcies a la seva capacitat (d’Einstein) de pensar “fora de la caixa” ens ha permès als humans actuals entendre coses tan importants com el mateix origen de l’Univers”.

Einstein posa l’exemple de la simultaneïtat d’esdeveniments. Cauen dos llamps a la via d’un tren. Com descriuen la simultaneïtat dos observador, un és al tren en marxa i l'altre estàtic al costat de la via.
Per entendre-ho, he trobat de molta ajuda l’esquema de la pag. 40
De totes formes, no és aquest un llibre que inclogui molts esquemes.
Tant la especial com la general són teories molt “geomètriques". Algunes de les explicacions que Einstein fa aquí a base de text, per els llecs com jo serien més fàcils d’entendre amb l’ajuda de dibuixos. He llegit uns quants llibres divulgatius de la teoria de la relativitat, amb profusió de grafisme, que em van resultar més fàcils d’entendre. Especialment recordo ―com a magnífic en aquest aspecte―, “La relatividad i sus orígenes”, de Banesh Hoffman.

De la mateixa forma que fa amb el temps, Einstein ens explica que les distàncies també s’escurcen per l’observador que es mou.
Aquest escurçament de temps i distància, Einstein el resumeix en la secció 12 “Regles i rellotges en moviment”.
Matemàticament es passa de la transformació de Galileu a la de Lorentz.
Com Einstein explica, quan això s’aplica a la fórmula de l’energia fa que, si la velocitat és la de la llum, la energia resulti infinita, que vol dir que res pot anar més rapit que la llum. Energia i massa queden relacionades. A partir d’Einstein els conceptes, abans independents, d’energia i massa queden fosos en un de sol.
La segona part correspon a la relativitat general.
Einstein ens explica l’experiment mental de la caixa (o habitació) en un lloc de l’espai tal que no hi arriba la gravetat de cap estel. Dins d’aquesta habitació hi ha un observador amb aparells de mesura. Al sostre, per la part de fora, hi ha un ganxo amb una corda i un ésser indeterminat tiba amb una força constant. Diu Einstein:
”Tenim cap dret a riure’ns de l’observador i dir que la seva interpretació és errònia? Penso que no.”

Einstein fa referència a les “coordenades de Gauss”. Entenc que és el Teorema egregi* de Gauss, doncs explica com uns essers que visquessin en un món de dues dimensions ―com la “Planilàndia”, de Edwin A. Abbott― podrien saber la curvatura del seu món, sense que els calgués sortir “a fora”, a una tercera dimensió, altrament impossible doncs el seu món només en té dues de dimensions.
(*): ho vaig llegir en el meravellós llibre “L’home de la campana” , de Joan Girbau.
Trobo fascinant com ho explica Einstein, amb els éssers tirant “línies rectes” des de un punt, de la mateixa longitud i en totes direccions. Si uneixen els punts dels extrems, obtenen una circumferència. Doncs bé, si la raó entre el perímetre d’aquesta circumferència i el seu diàmetre és π, llavors el seu món és pla, viuen en un món de geometria euclidiana. Però si viuen sobre una esfera, la raó serà menor que pi.
Aquesta visió bidimensional s’amplia anàlogament a l’espai esfèric tridimensional de Riemann.
En els últims paràgrafs Einstein fa consideracions sobre les implicacions de la seva teoria envers la forma de l’univers.
M’evoca un altre llibre meravellós que vaig llegir. “La conjetura de Poincaré”, de Donal O’Shea.
27 reviews
April 3, 2020
Interessant veure com ho explicava ell. La part de relativitat general bastant lios, la especial crec que s'explica bastant be (tot i que no se si per algu que mai n'hagi sentit a parlar ho entendria igual).
He llegit l'edició en català
Profile Image for Xavier Lasauca i Cisa.
44 reviews4 followers
July 25, 2023
"L’any 1917, un físic nominat al premi Nobel publicà un assaig breu però extraordinari, ple d’idees lluminoses sobre l’espai, el temps i l’univers. La relativitat a l’abast de tothom fou la primera exposició accessible d’una teoria revolucionària que avui, més de cent anys després, constitueix una part essencial del nostre coneixement del món físic. Albert Einstein (1879-1955) no era encara una celebritat mundial, i Europa estava sumida en una gran guerra." Així comença la introducció d’aquesta obra, l’edició i traducció de la qual han estat a cura de de Xavier Roqué, historiador de la ciència i professor de la Universitat Autònoma de Barcelona.

Després d’una dècada de treball i discussió amb amics i col·legues, que havia culminat a Berlín amb la formulació de la relativitat general, Einstein decidí escriure un llibre per posar la nova teoria a l’abast de tothom. «Si no ho faig —digué—, no l’entendran, tan senzilla com és en el fons». Amb aquestes paraules, adreçades al seu amic Michele Besso (1873-1955), Einstein no ironitzava pas, perquè la relativitat es basa en raonaments sensibles, lligats a la percepció comuna del moviment i la gravetat. Podem percebre el moviment uniforme? Com experimenta el pes una persona que cau? Reflexionar sobre aquestes preguntes simples fou el primer pas per capgirar tot allò que havíem après o crèiem saber sobre la llum i l’univers.

La primera part del llibre està dedicada a l’anomenada relativitat especial, i tracta qüestions com ara el contingut físic de les proposicions geomètriques, el sistema de coordenades de Galileu, el concepte de temps en la física, la relativitat de la simultaneïtat i del concepte de distància espacial, la transformació de Lorentz, l’experiment de Fizeau i l’espai quadridimensional de Minkowski.

La segona part de l’obra està dedicada a la relativitat general. Einstein hi descriu les característiques principals del camp gravitatori i parteix de la igualtat de les masses inercial i gravitatòria com a argument a favor del postulat de la relativitat general per acte seguit analitzar fins a quin punt són insatisfactoris els fonaments de la mecànica clàssica i els de la relativitat especial. A continuació exposa per quin motiu el continu espaciotemporal de la relativitat especial és euclidià mentre que el de la relativitat general és no-euclidià, per acabar encarant la solució al problema de la gravitació a partir del principi de relativitat general.

En la tercera part (la més breu del llibre), Einstein ens obsequia amb algunes consideracions sobre l’Univers com un tot que incideixen en les dificultats cosmològiques de la teoria newtoniana i en la possibilitat d’un món finit i tanmateix no limitat. Complementen l’obra cinc apèndixs que, en un to molt divulgatiu, expliquen les transformacions de Lorentz, l’espai quadridimensional de Minkowski i l’estructura de l’espai en la relativitat general.

Haig de confessar que vaig descobrir aquesta obra d’Einstein en la conferència que l’editor del llibre, Xavier Roqué, va impartir durant l’interessant acte institucional que la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona va celebrar el passat 23 de febrer, amb motiu de la commemoració dels 100 anys de la visita d’Einstein a Catalunya. En la conferència (i també en el pròleg del llibre), el professor Roqué va explicar que Einstein «no fomentava la diferenciació entre ciència i humanitats», sinó que «concebia l’exposició de les seves idees com un deure intel·lectual i social». Així, l’obra conté un relat personal i immediat sobre el procés de creació científica, en què les idees apareixen «en l’ordre i el context en què foren concebudes». De fet, segons Roqué, Einstein havia elogiat els autors capaços de permetre al lector «experimentar el plaer de la recerca i del descobriment, el curs viu del pensament, comprendre amb claredat les circumstàncies que determinaren la tria d’un camí abans que cap altre», i per aquest motiu, mentre gaudim de la lectura d’aquest breu llibret, acompanyem el seu autor en un camí de descobriment i emoció intel·lectual.
Profile Image for Iván.
15 reviews
January 17, 2025
Aquest es el meu anàlisi/resum sobre el llibre:

De la mateixa manera que no podem distinguir físicament entre repòs i moviment uniforme, no podem distinguir entre la caiguda lliure i l’absencia de gravetat, o entre gravetat i aceleració uniforme.

No té sentit parlar d’una trajectoria en si mateixa, sinó respecte d’un cós de referència.

- Principi de relativitat especial = asumim la validesa del principi de relativitat només per als cóssos de referencia galileans, no per a altres. (Principi erroni)

- Principi de relativitat general = tots els cóssos de referència son equivalents (relativitat en tots)

Cada cós de referència o sistema de coordenades té el seu temps particular (temps local). Una indicació temporal només te sentit quan especifiquem el sistema al qual fa referència. L’univers ve descrit per 4 números:
- 3 coordenades espacials {x,y,z}
- 1 coordenada temporal {t}
(El paper de t podriem enténdrer-ho com el fotogrames d’un video)

L’aceleració dels cóssos que es moven exclusivamente sota l’acció de la gravetat, no depen ni de la materia ni de l’estat físic del cós -> Un tros de plom i una pluma cauen exactament igual en un espai buit.

La presencia de massa i energía corba l’espai-temps al seu voltant, provocant una dilatació en la seva geometría. Prop d’una gran massa l’espai está més corbat, i com a consecuencia d’aquesta dilatació, el temps pasa diferente.
Per exemple, si estiguerem prop d’un objecte massiu, el temps per a nosaltres no variaría (el temps es local), però per a un observador extern al nostre temps (si estiguera per exemple en la Terra), el nostre temps passaría mes lent que el seu. -> + Dilatació = + Diferència temporal

La llum es veu afectada per la força de la gravetat -> E=mc^2
Es va demostrar durant un eclipse que el Sol curvava la llum de les estreles, cambiant la posició aparent (desde la nostra perspectiva) de les mateixes.

Quan et mous a una velocitat significativa experimentes una dilatació temporal, fent que el temps pase més lentament per a tú en comparació amb algú que està en repós. A més, també es produeix una contracció de longitud, pel que l’espai a la dirección del teu moviment es comprimeix.
Aquest fenòmen el podem observar amb els neutrins solars, els quals poden arribar a la Terra “abans” del que es podría esperar si tan sols consideresim la seva velocitat. Això es deu a que els neutrins es mouen a velocitats properes a la llum, pel que experimenten una “desaceleració del temps”.
Profile Image for Pau.
3 reviews
June 27, 2022
Difícil, dens, i necessitat d'una lectura/repàs prèvia de Maxwell i Newton, encara així es fa un llibre interessant amb unes conclusions assequibles i impactants
Displaying 1 - 5 of 5 reviews