相對論: 文科也能輕鬆入門

緒論
從愛因斯坦提出疑問而開啟的相對論……………10
狹義相對論是關於時間和空間的理論……………12
時間和空間會一起變化……………14
廣義相對論是關於時間、空間以及重力的理論……………16
專欄　愛因斯坦是什麼樣的人？ ……………18

1. 瞭解相對論的基礎──光速
光速約為秒速30萬公里……………22
光太快了，連伽利略都測量失敗⋯⋯⋯⋯⋯24
17世紀時大致算出了光速⋯⋯⋯⋯⋯26
在19世紀藉由實驗正確得知光速⋯⋯⋯⋯⋯28
依據理論計算出光的速率⋯⋯⋯⋯⋯30
專欄　會發光的生物……………32
物體的速度通常會依觀測者而不同……………34
世界上竟然沒有靜止不動的東西⋯⋯⋯⋯⋯36
如果以光速追逐光，光看起來會是靜止的嗎？⋯⋯⋯⋯⋯38
光速無論從誰來看都會相同……………40
光速是自然界最快的速度……………42
專欄　博士！請教一下！！真的無法超越光速嗎？……………44
4格漫畫　喜歡獨處的兒童時期……………46
4格漫畫　孤獨的愛因斯坦……………47

2. 狹義相對論：時間與空間的新理論
牛頓所思考的絕對時間與絕對空間……………50
愛因斯坦所思考的相對時間與相對空間……………52
時間和空間會延長，也會縮短……………54
高速運動的人，時間會變慢，空間也會縮短……………56
靜止不動的人，時間會變慢，空間也會縮短……………58
利用空間會縮短的效應，無論多遠的地方都能前往……………60
專欄　獵豹速度裡的祕密……………62
光無論朝哪個方向都是以相同的速率行進……………64
對於運動者的同一時刻，對於靜止者卻不是同一時刻……………66
專欄　坐在火車裡，時間會縮短？ ……………68
高速移動的物體其質量會變大……………70
質量表示物體的運動難易度……………72
質量可轉換成能量，能量可轉換成質量……………74
把質量和能量結合在一起的「E=mc2」……………76
宇宙始於E=mc2……………78
專欄　博士！請教一下！！ 1 公尺是如何制訂出來的？……………80

3. 廣義相對論：重力的新理論
牛頓所思考的萬有引力……………84
愛因斯坦認為重力是時間和空間的扭曲……………86
藉由光的彎曲證明了時空的扭曲！ ……………88
專欄　博士！請教一下！！人也能扭曲時空嗎？ ……………90
在重力強大的地點，時間的進行會變慢……………92
在東京晴空塔的頂端，時間過得比較快……………94
時間延遲和空間扭曲所造成的「重力透鏡」……………96
專欄　隱形眼鏡的發明人……………98
時光旅行或許有可能喔！ ……………100
黑洞連光都會吸進去……………102
在黑洞的表面，時間會停止……………104
專欄　博士！請教一下！！哪一個人比較老？ ……………106
4格漫畫 從大學到奇蹟年？ ……………108
4格漫畫 成為研究人員……………109

4. 相對論與現代物理學
宇宙空間正在膨脹……………112
利用相對論闡明太陽的能源……………114
利用相對論校正GPS……………116
發現了時空的漣漪──重力波……………118
終於看到黑洞了！ ……………120
專欄　博士！請教一下！！相對論已闡明重力了嗎？ ……………122
4格漫畫 愛因斯坦的訪日之旅……………124
4格漫畫 愛因斯坦的和平活動……………125