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　　这些惊人事实，你知道吗──
　　住低处比在高处，老得慢！
　　外出旅行比待在家里，时间过得快！
　　宇宙真有哆拉A梦任意门！
　　望向宇宙远方，只能看到过去！
　　运动时别量体重，这只会让你更胖！
　　地心引力会让时间滞留，空间扭曲！

　　★揭开宇宙秘密与人类未来可能

　　一百年前，爱因斯坦凭着一己之力想出相对论，震撼并改变了全世界！

　　依据相对论的学说，当人们制造出接近光速飞行的太空梭，从地球出发航向遥远星系时，旅程时间仅需短短几年而这期间地球早已过了好几千年！此外，运用相对论所推导出的「质能互换公式」（E=MC2）催出了「原子弹」，而这是第二次世界大战得以终止的转捩点。

　　因为相对论，改变了人类数千年受限于地表的科学思考，解开了时间的禁锢，心灵开从此有了无比的想像空间，更激发出从地球往外太空探险的梦想。相对论好比一把「神奇之钥」，开启宇宙奥秘的大门，人类可以登堂入室翻找「宇宙历史」、「时间起源」，以及「空间定义」。

　　★运用生活图解，任何人都能一读就懂

　　「时间变慢、空间弯折、暗物质、黑洞理论……」爱因斯坦相对论的这些相关描述，以及深奥艰难的数学公式，让人根本不懂在说什么而心生畏惧，纵然是影响人类未来的伟大学说，却也因此退避三舍。

　　「难道没有简单的方法，让一般人都能懂相对论吗？」

　　美国NASA太空飞行中心研究员，东京大学物理学博士小谷太郎，在这本《相对论与时间之谜，看图就懂》书中运用「日常生活常识」的方式做为例子，完全没有复杂数学公式，即便中学生甚至没念过物理学的人也能一读就懂。

　　比方说，作者以普通人都有的搭车经验，告诉人们当速度接近光速时能否从镜中看见自己的脸；在车厢里投球会超越光速吗？地面和车上的时间竟然不一样？当两辆光速火车对撞又会发生什么事呢？透过这些有趣的简单说明，让读者立即明白「光速不变定律」。

　　此外，他还以数十幅生活图解，以及譬如砝码、软垫等各式道具，帮助读者了解许多有趣的惊人事实──
　　◆ 住高楼老得快，在地下室老得慢
　　◆ 走错路的旅客，时间会变慢
　　◆ 移动中的物体，会变重
　　◆ 重力会让时间产生变化
　　……等等。

　　★颠覆传统知识，神奇有趣的太空探险

　　过去教科书都说：「最短路径是直线」、「绕圆心会画圆」，这些或许符合三维空间的地球，但放到宇宙其他星球还适用吗？答案就在广义相对论之中。

　　作者小谷太郎借由小说情节和有趣对话来解说广义相对论，令人读来津津有味，更能理解宇宙太空的诸多奥妙现象，包括──
　　◆ 「哆拉A梦的任意门」怎么形成？
　　◆ 往宇宙远方望去，只能看到自己背影！
　　◆ 仰望满天星星，都是过去的模样！
　　◆ 光线会让太空梭反转、缩小！
　　◆ 黑洞如何形成，真有如科幻小说中那么恐怖吗？
　　◆ 真的有「平行宇宙」入口，会在哪里呢？
　　◆ 什么会从黑洞跑出来？朝黑洞扔块石头会发生什么事！？
　　……等等。

　　宇宙天文现象的观测，一直都为人们着迷与热衷，当你看过这本书之后，下次抬头望向无垠星空时，将更能知道星球银河到底是什么，发生过什么事，以及人类所在的宇宙从大霹雳开始是怎么演变，以及未来又会如何。

本书特色

　　＊超过40幅生活图解说明，没有难懂数学公式，浅显易懂。
　　＊NASA太空中心研究员，东京大学物理学博士最专业解说。
 

作者简介

小谷太郎

　　专精宇宙科学研究与相关装置开发，东京大学物理学博士，曾任职日本国立理化学研究所、美国NASA太空飞行中心、东京工业大学、青山学院大学、早稻田大学等大学研究员。

　　着有《改变人类的科学大发现》、《宇宙之谜如探囊取物般容易了解》、《私立时钟丘高中时间旅行社团》、《身边的科学法则》（以上为KADOKAWA 中经出版）、《物理学未解之谜／这些物理学的谜团，还没解开》、《这样掌握科学世界的规模大小》、《科学笑话──会笑的你拥有理科脑！》、《理科生都点头说我懂，但文科生一脸茫然》等着作。

译者简介

林曜霆

　　中兴大学法律系毕业，日检一级合格，曾任出版社编辑。译有《超效率惊人记忆术》、《每月多存一万元的惊人「存钱术」》。

前言 日常生活体验，就能了解伟大的科学理论

第一章  爱因斯坦的相对论
时间变慢、长度会缩短的神奇现象
幽灵列车的对撞
宇宙中跑最快的家伙
移动的时钟，转得慢
奇特的时间相对性
相对论也有矛盾？
诡计的破绽
双胞胎的悖论
运动中的物体，会变重

第二章  光线很快，但宇宙更大
往远方望去，会看到过去
宇宙中的烟火大会
怪异的宇宙螺旋喷流
瞬影移动的可能
超光速运动现象
收缩变小的太空船

第三章  扭曲的宇宙空间
宇宙的限制
太空中的甜甜圈
哆拉A梦的任意门
不可思议的宇宙球面
扭曲变形的二维空间
质量让空间弯曲了
宇宙的奇形怪状

第四章 惊人的广义相对论
重力是什么？
有质量，空间必然扭曲
离得越近，时间越慢
被施了魔法的黑洞

第五章 看不见的黑洞
连光线也无法脱逃
黑洞和星球，谁是危险人物？
朝黑洞扔块石头吧
什么会从黑洞里跑出来
找到黑洞！

第六章  宇宙大霹雳
无限扩张的宇宙
宇宙一直在长大
从大霹雳开始
 

幽灵列车的对撞

当有两辆列车以近乎光速前进时，倘若你是地面上的观测者，从你的眼睛来看，其中一辆在驶离，而另一辆则是往你接近着。假使两辆列车正面碰撞的话，会发生什么后果呢？

一般说来，物质若以接近光速碰撞，会因为碰撞所产生的炙热而被蒸发得片甲不留。让我们先假设这两辆列车都异常坚固，即使正面对撞也只会脱轨翻车而已，当它们同时翻覆，这景象会同时传达到地上的观测者吗？

这个问题的重点就在于，朝着你这个观测者而来的列车前方所发出的光线，与离你远去的列车后方所发出的光线，速度会不会一样呢？当你从地面观测时，列车前方头灯照射出的光线，是否需要再加上列车本身的速度呢？

若依照光速不变定理，头灯所发出的光线并不会比较快，从列车内来观测的话是每秒三十万公里，由地面来观测的话也应该是每秒三十万公里才对。乍看起来违反光速不变原理其实才符合常识，如果计算光的速度时还加入光源本体，也就是列车的速度，反而因此产生了矛盾。

倘若在测量光的速度时还加上光源本体的速度，那么以接近光速行进列车头灯的光线，就应该要以接近光速的两倍朝宇宙射去，而列车后方所发出的光线则会像蜗牛般地慢才对。以及从车窗里散发出的光线，有的会快速朝前有的则是龟速往后地分别行进。因此朝着你开过来的列车光线，会比一般的光线来得更快到达，而驶离的列车影像则会迟些才能到达。

倘若果真是这样的话，当两辆列车相撞之时，站在地面上的目击者将看到一个荒谬与夸张的景象 ─迎面而来的列车突然间崩毁脱轨，却完全看不见与它相撞的是什么，就好像撞上幽灵列车一般。

等冲撞过后一切静止下来时，光线将从两辆毁损的列车反射到观测者的眼睛，也就是你终于可以同时看见这两辆列车了。我想此时的你一定对我刚刚的逻辑推论感到异常头疼，没料到当光速改变时，竟然带来如此大的困扰。

虽然我们几乎不可能找到以近乎光速行进的列车，不过如果用天文望远镜来观察宇宙的话，你可以看到许许多多以不可思议的速度在运行的天体，以及难以计数的银河或天体。

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相对论与时间之谜，看图就懂：和爱因斯坦搭乘光速火车的宇宙探险之旅 电子书 下载 mobi epub pdf txt 2025

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