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ニュートン別冊 相対性理論がよくわかる(2024年12月23日発売)

ニュートン別冊

相対性理論がよくわかる

 

革命的大理論 時間と空間,
そして重力の正体とは

相対性理論がよくわかる
 
 
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ISBN978-4-315-52877-0
A4変型判/オールカラー/176 ページ
発行年月日:2025/01/10
定価:1980 円(税込)

 

 

 東京スカイツリーの展望室の時間は,地上階よりも速く進む——。相対性理論の効果によって,そんなおどろくべきことが実際におきています。
 相対性理論は,20世紀の初頭に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革命的な理論です。学問の世界だけでなく,科学技術が発展した現代人の生活にとっても欠かせない理論です。たとえば,スマホのGPS機能は相対性理論なくしてはなりたちません。
 相対性理論によれば,時間の流れる速さや空間の大きさ(長さ)が,見る人の立場や重力の存在によって変わるのだといいます。本書では,相対性理論の基礎をはじめ,タイムトラベルの可能性や世界一有名な式E=mc²の面白さなどをわかりやすく解説します。

 

CONTENTS

  • プロローグ

    【試し読み】

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    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

    【試し読み】

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    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
    Column 1 超光速粒子タキオン
    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
    エーテルの謎①〜②
    二つの原理
    Column 2 天才物理学者ファインマンの問い
     
    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
    格子を亜光速で通過する

    《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 3 相対論にもとづいた速度の足し算
     
  • 4. 一般相対性理論―重力の正体―
    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 4 「重力レンズ」は宇宙を探る“虫メガネ”
    二つのブラックホール
    もしブラックホールに近づいたら
     
    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
    過去への通信
    Column 5 作者不明のパラドックス
     
    6. 世界一有名な式 E=mc²

    【試し読み】

    newtonB_202412_No3-6.jpg

    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
    速さで変わる質量
    質量とは何か
    エネルギーとは何か
    陽子の質量
    光とE=mc²
    Column 6 E=mc²をみちびこう
     
    7. もっと知りたい! 相対性理論
    実在する“超光速”現象 ①〜③
    Column 7 長い棒でつつけば
    一瞬で情報を伝えられる!?
    放射光
    反粒子
    金の色
    触媒反応
    ブラックホール
    重力波
    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
    ワームホール研究最前線
     

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