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図だけでわかる! 相対性理論

図だけでわかる!

相対性理論

 

図だけでわかる! 相対性理論

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ISBN 978-4-315-52959-3
B5判/96ページ
発行日:2025/10/15
定価1,320円(税込)

 

好評の新書籍シリーズ,第9弾は,量子論と双璧をなす現代物理学の重要理論「相対性理論」です。相対性理論は「有名だけど難しそうな科学の理論」というイメージもありますが,その一方で,「私とあなたの“同時”がちがう」「重力によって時空が曲がる」など,その常識をくつがえす理論に魅了される人も数多くいます。

本書は,ニュートンの強みである「わかりやすい図解」を最大限に活かし,わかりやすく簡潔に解説した一冊です。図の中にあるSTEP1~3の解説を順に読んでいくだけなので,長い解説を一気に読み込んだり,読む順番に迷ったりということもありません。効率的にサクッと相対性理論を理解したい人や,一度挑戦してあきらめたという人も楽しめる一冊となっています。

「時空ののびちぢみを認識することは可能?」「タイムトラベルは理論上可能?」「相対性理論をみちびいたアインシュタインの生涯とは?」など,おもしろい話題もたくさん取り上げています。

 

 

CONTENTS

  • プロローグ
    光を同じ速度で追いかけたらどうなる?
    相対性理論は,時間と空間の革命的理論
     
    1.まず知っておきたい二つの原理と光の正体

    【試し読み】

    202509_theoryrelativity_No1.jpg

    速度はみる人の立場によって変化する
    常識をくつがえした「光速度不変の原理」
    17世紀,人類がはじめて測定した光の速度とは
    フィゾーが歯車を使ってみちびいた光の速度
    マクスウェルが解き明かした光の“ 正体”
    物質中を進む光の速度は遅くなる
    動いているのはどっち? 「 相対性原理」
    完全に静止した場所などどこにも存在しない!
    Q&A 光速度不変の原理は,アインシュタインが考えた仮定? など
     
    2.時空はのびちぢみする! 「特殊相対性理論」

    【試し読み】

    202509_theoryrelativity_No2.jpg

    時間と空間は,絶対的なものではなかった?
    私とあなたの“ 同時” はちがうかもしれない①
    私とあなたの“ 同時” はちがうかもしれない②
    二つの立場で考える「時間の遅れ」とは①
    二つの立場で考える「時間の遅れ」とは②
    時間の遅れは,実はおたがいさまだった
    光速に近い速度で進むと空間がちぢむ①
    光速に近い速度で進むと空間がちぢむ②
    質量とエネルギーは同じものだった!
    Q&A 時間の遅れや空間のちぢみを認識することは可能なのか? など
     
  • 3.重力の正体を解き明かした「一般相対性理論」

    【試し読み】

    202509_theoryrelativity_No3.jpg

    慣性力と重力は区別することができない
    光は重力場の中を落下し,曲がる
    球面における“ まっすぐ” とは何か
    「時空の曲がり」が重力を引きおこす
    重力源に近いほど,時間はゆっくり進む
    日食の観測によって,一般相対性理論が証明された
    理論の効果を実証した東京スカイツリーの実験
    Q&A 特殊相対性理論と一般相対性理論の時間の遅れはちがうのか? など
     
    4.相対性理論で考えるパラドックスとタイムトラベル

    【試し読み】

    202509_theoryrelativity_No4.jpg

    双子の兄弟なのに,年のとり方がずれる!? ①
    双子の兄弟なのに,年のとり方がずれる!? ②
    矛盾が生まれた原因は“ 兄だけの折り返し” にあった
    一般相対性理論を考慮して,パラドックスをみてみよう
    ブラックホールの表面では時間が止まってしまう
    未来へのタイムトラベルは,理論上“ 可能” だった
    スピードが上がるほど,物質は“ 重く” なっていく
    タキオンを使えば,過去の自分にメールができる?
    Q&A アインシュタインはどんな生涯を送ったのか? など
     
    5.相対性理論と現代物理学
    太陽のエネルギー源は,E=mc2 によって解明された
    核融合反応はエネルギー革命をおこすか
    私たちの体重のほとんどは運動エネルギーだった!
    特殊相対性理論の効果でミクロの世界を“ 見る”
    白金原子の電子軌道に相対性理論が影響している
    GPS 衛星は相対論的効果を補正している
    Q&A 核融合発電はどこまで開発が進んでいるのか? など
     

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