趣味相對論 - 城邦阅读花园


	有趣易懂！　　一同踏入相對論的世界，　　解開宇宙誕生的祕密！　　牛頓力學雖然撐起了現代文明，　　碰上電磁現象卻無用武之地！　　科學家進行各式各樣的研究，　　最終誕生了相對論和量子力學。　　◎用光速追逐光，會看到什麼呢？　　◎壽命在宇宙中會延長嗎？　　◎太空船內外的時間流逝相同嗎？　　◎物體遠離地表而去時速度較快？　　◎狹義和廣義有何不同？　　◎光線會因太陽重力場而彎曲？　　◎相對論也可能實現星際旅行？　　讓我們看電磁現象如何剝奪時空概念的絕對性；　　狹義相對論與量子力學如何為電子電波活動打下　　基礎，發展出新幹線及噴射機等交通工具；　　能量與質量等價理論又如何促成核彈的誕生！本書特色　　1、相對論的迷人之處！相對論涉及廣袤宇宙的時空祕密，和能量與質量間的謎題，並揭露了電磁現象在時間、空間及因果描述上的制約，雖然深奧卻充滿魅力，讓許多人深陷相對論深不見底的學問中難以自拔。　　2、掌握基礎原理，輕鬆閱讀！相對論背後的基礎原理，其實只有「相對性原理」和「光速不變原理」。只要確實掌握這兩點，相對論便能迎刃而解。只要謹記此原則，跟著本書將不明白的部分慢慢思考清楚、逐步前進，想必就能體會相對論對我們的生活有多麼重要了。


	目錄前言第1章相對論誕生前的物理學伽利略的發現，宣告中世紀的結束 - 「慣性座標系」必然存在伽利略的相對論是？ - 未來愛因斯坦相對論的基石重力和光都能經由以太傳送？ - 光的真面目，有2種說法光是電磁統一的象徵 - 決定所有電磁現象的馬克士威方程式如何計算地球的絕對速度 - 利用鏡子計算速度 20世紀初葉，壟罩物理學界的烏雲 - 邁克森—莫雷實驗牛頓力學的破綻 - 以太究竟在哪裡…… 狹義相對論，誕生前夕 - 電磁學與牛頓力學的矛盾 column1 愛因斯坦的人生(1) ～生於19世紀德國的意義～第2章狹義相對論的世界愛因斯坦，16歲的夢 - 用光速追逐光，會看到什麼呢？愛因斯坦的三級跳 - 愛因斯坦版本的相對論即將誕生全宇宙通用的物理定律 - 制定「原理」，了不起的愛因斯坦相對性原理支配了物理學！ - 所有的慣性座標系都是同等的不隨時空變化的光速 - 光速不變原理 2個原理推導出的奇妙現象 - 光速會無視觀察者的速度顛覆科學常識的狹義相對論 - 時空圖乃狹義相對論的基礎用時空圖表示移動中物體收縮的狀態 - 在狹義相對論的世界，物體會收縮將時間和空間合而為一 - 以光為媒介的相對性原理和光速不變原理用光鐘觀察時間膨脹 - 壽命在宇宙中會延長從時空圖認識時間膨脹！ - 太空船內外的時間流逝物體愈接近光速，就縮得愈短 - 物體長度收縮公式質量隨速度增加 - 消耗的運動能量會變成質量！？時間流逝愈久，速度愈難改變 - 何謂慣性質量和靜止質量？能量與質量的不單純關係 - 能量用在增加質量上為什麼是E=mc2？ - 能量與質量的關係可透過光速的平方換算歡迎來到四維時空 - 以四維幾何學的形式表述 column2 愛因斯坦的人生(2) ～離開德國，至義大利和瑞士生活～第3章跟著量子力學，進入微觀世界用噴射機測試時間膨脹的男人 - 證明相對論預測的實驗宇宙射線隱藏的謎團 - 來自宇宙的基本粒子的命運相對論對生命進化亦有貢獻 - 證明緲子壽命延長的實驗探究宇宙創生之謎的粒子加速器 - 將能量轉變為物質！！應用在癌症治療的狹義相對論 - 相對論的時間膨脹帶來的神奇效果沒有相對論，就沒有20世紀後的文明！ - 相對論衍生的產物(1) 核能與原子彈的相對論世界 - 相對論衍生的產物(2) 核分裂和核融合也是相同原理 - 太陽能的基礎也是核融合相對論也可能實現星際旅行？ - 將理論可行的技術付諸實現 column3 愛因斯坦的人生(3) ～由瑞士重返德國～第4章廣義相對論的全貌解決難題的提示是？ - 人在墜落時，感覺不到自己的重量狹義相對論的2個弱點 - 加速座標系的重力問題廣義相對論的「某個難題」 - 如果在下墜的電梯裡放開手中的蘋果…… 由3個原理構築的廣義相對論 - 廣義相對性原理、等效原理、重力不存在時，狹義相對論方能成立 2個重量之謎 - 「重力質量」和「慣性質量」有何不同？實驗證明2種重量是相等的 - 重力質量和慣性質量是相等的光會因重力而彎曲！ - 光和重力的密切關係(1) 距離地表愈遠，光行進的速度愈快 - 光和重力的密切關係(2) 重力位能愈高，光的行進速度愈快 - 光和重力的密切關係(3) 在重力場中，空間會彎曲 - 歐幾里得空間用廣義相對論處理彎曲的時空 - 廣義相對論是非歐幾里得性的，也活用了黎曼幾何學 column4 愛因斯坦的人生(4) ～前往美國～第5章跟著宇宙論，進入巨觀的世界觀測日食，證明廣義相對論 - 讓愛因斯坦一炮而紅的實驗「太陽光的紅移」實驗 - 重力會使光改變闡明光和宇宙！！ - 「狹義」存在於光、「廣義」存在於重力的世界來自外星「小綠人」的訊號 - 中子星的發現與時空彎曲在時空中振翅飛舞的蝴蝶──重力波 - 就算不存在物質，也會出現重力黑洞與相對論 - 從方程式得知黑洞的大小宇宙會伸縮！？ - 宇宙常數引導出宇宙創生的關鍵大霹靂之前，宇宙不存在 - 相對論解開的「天地創造」之謎什麼是宇宙暴脹？ - 初始的宇宙充滿真空能量！行車導航器也是相對論的衍生產品 - 我們都生活在相對論的世界裡！結語