这是一部彻底颠覆经典物理学观念的创世之书。它否定了牛顿的绝对时空观,认为空间不是平直的欧几里得空间,而是在引力场中弯曲的黎曼空间;时间也不是独立于空间的单独一维,它无时无刻不在空间之中,与空间构成一个统一的四维时空整体。
本书以简洁和易于理解的形式论述了复杂的相对论原理,第一部分在匀速直线运动的参照系(惯性参照系)下提出狭义相对论;第二部分则推广到具有加速度的参照系中(非惯性系),并在等效原理的假设下,广泛应用于引力场中,即广义相对论;第三部分提出有限无界宇宙的设想。
本书主要介绍物理学观念从伽利加略牛顿时代的经典理论发展到现代的场论、相对论和量子论的演变情况。其中选择了几个主要的转折点来阐明经典物理学的命运和现代物理学中建立新观念的动机,从而指引读者怎样运河找寻观念世界和现象世界的联系。