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ニュートン別冊 相対性理論

ニュートン別冊

相対性理論

 

時間と空間,そして重力の
常識を変えた革命的大理論

相対性理論
 
 
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ISBN978-4-315-52660-8
A4変型判並製/カラー4色刷/176 ページ
発行年月日:2023/02/05
定価:1980 円(税込)

 

 

 

 相対性理論は,物理学者アインシュタインがつくりあげた,時間と空間に関する理論です。現代物理学の柱として重要な理論ですが,日常生活の常識とかけはなれていると思われがちなため,とっつきにくく誤解が多いテーマでもあります。実は,科学技術が発展した現代人の生活にとって,相対性理論は身近なものになりつつあります。
 本書では,相対性理論の土台となる原理や,伸び縮みする時空,E=mc2など相対性理論が突きつける不思議な事実について解説し,誤解を正していくことで,深い理解を目指しました。シミュレーションで忠実に描き出された相対性理論の世界や,自然界の最高速度「光速」を超える可能性について検証した記事も収録しています。ぜひご覧ください!

 

CONTENTS

  • プロローグ
     
    1 ダイジェスト相対性理論
    相対性理論誕生前夜
    特殊相対性理論ダイジェスト
    一般相対性理論ダイジェスト
     
    2 相対性理論の二つの土台
    光速度不変の原理 ①~②
    変化する光の速度
    光速で進むもの
    相対性原理 ①~②

    相対論とアインシュタイン その1
     16歳の疑問
     マクスウェルとマッハ
     エーテルのなぞ ①~②
     二つの原理
     
    3 特殊相対性理論 ―伸び縮みする時空―
    時間の遅れ ①~②
    空間のちぢみ ①~②
    「同時」の不一致
    ちぢむ物体のほんとうの見え方

    相対論とアインシュタイン その2
     突然のひらめき
     時間と空間が変化する
     ニュートン力学との矛盾

    Column 1 相対論にもとづいた速度の足し算
     
    4 一般相対性理論 ―曲がる時空―
    等価原理
    曲がる光
    空間が曲がる ①~②
    重力と時間の遅れ

    相対論とアインシュタイン その3
     重力と加速度は同じ
     一般相対性理論へ
     一般相対性理論の証明

    Column 2「 重力レンズ」は宇宙を探る“虫メガネ”
     
  • 5 双子のパラドックスとタイムトラベル
    双子のパラドックス
    兄の視点
    解決法 その1
    解決法 その2
    タイムトラベルの方法
     
    6 物質にひそむ膨大なエネルギー
    質量がエネルギーになる
    発電とE = mc2
    エネルギーが質量になる
    速さと質量の関係
    質量(m)とは何か
    エネルギー(E)とは何か
    光とE=mc2
     
    7 相対性理論によって発展した現代物理学
    特殊相対論と核反応
    特殊相対論と陽子の質量
    特殊相対論と加速器実験
    特殊相対論と放射光
    特殊相対論と反粒子
    特殊相対論と触媒反応
    一般相対論とブラックホール
    一般相対論と重力波
    一般相対論と宇宙論
    アインシュタイン方程式
    アインシュタインの“未完の夢”①~②
    身近にある相対性理論
     
    8 もっと知りたい!相対性理論
    PART1 シミュレーションで体験する相対性理論
    格子を亜光速で通過する
    目の前を通り過ぎる車
    二つのブラックホール
    ブラックホールをスイングバイ
    ブラックホールへの落下
    PART2 超光速は実現可能か
    超光速を実現する方法 ①~②
    実在する“超光速”現象 ①~③
    超光速粒子タキオン ①~④
     

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