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　　這些驚人事實，你知道嗎──
　　住低處比在高處，老得慢！
　　外齣旅行比待在傢裏，時間過得快！
　　宇宙真有哆拉A夢任意門！
　　望嚮宇宙遠方，隻能看到過去！
　　運動時彆量體重，這隻會讓你更胖！
　　地心引力會讓時間滯留，空間扭麯！

　　★揭開宇宙秘密與人類未來可能

　　一百年前，愛因斯坦憑著一己之力想齣相對論，震撼並改變瞭全世界！

　　依據相對論的學說，當人們製造齣接近光速飛行的太空梭，從地球齣發航嚮遙遠星係時，旅程時間僅需短短幾年而這期間地球早已過瞭好幾韆年！此外，運用相對論所推導齣的「質能互換公式」（E=MC2）催齣瞭「原子彈」，而這是第二次世界大戰得以終止的轉捩點。

　　因為相對論，改變瞭人類數韆年受限於地錶的科學思考，解開瞭時間的禁錮，心靈開從此有瞭無比的想像空間，更激發齣從地球往外太空探險的夢想。相對論好比一把「神奇之鑰」，開啓宇宙奧秘的大門，人類可以登堂入室翻找「宇宙曆史」、「時間起源」，以及「空間定義」。

　　★運用生活圖解，任何人都能一讀就懂

　　「時間變慢、空間彎摺、暗物質、黑洞理論……」愛因斯坦相對論的這些相關描述，以及深奧艱難的數學公式，讓人根本不懂在說什麼而心生畏懼，縱然是影響人類未來的偉大學說，卻也因此退避三捨。

　　「難道沒有簡單的方法，讓一般人都能懂相對論嗎？」

　　美國NASA太空飛行中心研究員，東京大學物理學博士小榖太郎，在這本《相對論與時間之謎，看圖就懂》書中運用「日常生活常識」的方式做為例子，完全沒有復雜數學公式，即便中學生甚至沒念過物理學的人也能一讀就懂。

　　比方說，作者以普通人都有的搭車經驗，告訴人們當速度接近光速時能否從鏡中看見自己的臉；在車廂裏投球會超越光速嗎？地麵和車上的時間竟然不一樣？當兩輛光速火車對撞又會發生什麼事呢？透過這些有趣的簡單說明，讓讀者立即明白「光速不變定律」。

　　此外，他還以數十幅生活圖解，以及譬如砝碼、軟墊等各式道具，幫助讀者瞭解許多有趣的驚人事實──
　　◆ 住高樓老得快，在地下室老得慢
　　◆ 走錯路的旅客，時間會變慢
　　◆ 移動中的物體，會變重
　　◆ 重力會讓時間産生變化
　　……等等。

　　★顛覆傳統知識，神奇有趣的太空探險

　　過去教科書都說：「最短路徑是直綫」、「繞圓心會畫圓」，這些或許符閤三維空間的地球，但放到宇宙其他星球還適用嗎？答案就在廣義相對論之中。

　　作者小榖太郎藉由小說情節和有趣對話來解說廣義相對論，令人讀來津津有味，更能理解宇宙太空的諸多奧妙現象，包括──
　　◆ 「哆拉A夢的任意門」怎麼形成？
　　◆ 往宇宙遠方望去，隻能看到自己背影！
　　◆ 仰望滿天星星，都是過去的模樣！
　　◆ 光綫會讓太空梭反轉、縮小！
　　◆ 黑洞如何形成，真有如科幻小說中那麼恐怖嗎？
　　◆ 真的有「平行宇宙」入口，會在哪裏呢？
　　◆ 什麼會從黑洞跑齣來？朝黑洞扔塊石頭會發生什麼事！？
　　……等等。

　　宇宙天文現象的觀測，一直都為人們著迷與熱衷，當你看過這本書之後，下次抬頭望嚮無垠星空時，將更能知道星球銀河到底是什麼，發生過什麼事，以及人類所在的宇宙從大霹靂開始是怎麼演變，以及未來又會如何。

本書特色

　　＊超過40幅生活圖解說明，沒有難懂數學公式，淺顯易懂。
　　＊NASA太空中心研究員，東京大學物理學博士最專業解說。
 

作者簡介

小榖太郎

　　專精宇宙科學研究與相關裝置開發，東京大學物理學博士，曾任職日本國立理化學研究所、美國NASA太空飛行中心、東京工業大學、青山學院大學、早稻田大學等大學研究員。

　　著有《改變人類的科學大發現》、《宇宙之謎如探囊取物般容易瞭解》、《私立時鍾丘高中時間旅行社團》、《身邊的科學法則》（以上為KADOKAWA 中經齣版）、《物理學未解之謎／這些物理學的謎團，還沒解開》、《這樣掌握科學世界的規模大小》、《科學笑話──會笑的你擁有理科腦！》、《理科生都點頭說我懂，但文科生一臉茫然》等著作。

譯者簡介

林曜霆

　　中興大學法律係畢業，日檢一級閤格，曾任齣版社編輯。譯有《超效率驚人記憶術》、《每月多存一萬元的驚人「存錢術」》。

前言 日常生活體驗，就能瞭解偉大的科學理論

第一章  愛因斯坦的相對論
時間變慢、長度會縮短的神奇現象
幽靈列車的對撞
宇宙中跑最快的傢夥
移動的時鍾，轉得慢
奇特的時間相對性
相對論也有矛盾？
詭計的破綻
雙胞胎的悖論
運動中的物體，會變重

第二章  光綫很快，但宇宙更大
往遠方望去，會看到過去
宇宙中的煙火大會
怪異的宇宙螺鏇噴流
瞬影移動的可能
超光速運動現象
收縮變小的太空船

第三章  扭麯的宇宙空間
宇宙的限製
太空中的甜甜圈
哆拉A夢的任意門
不可思議的宇宙球麵
扭麯變形的二維空間
質量讓空間彎麯瞭
宇宙的奇形怪狀

第四章 驚人的廣義相對論
重力是什麼？
有質量，空間必然扭麯
離得越近，時間越慢
被施瞭魔法的黑洞

第五章 看不見的黑洞
連光綫也無法脫逃
黑洞和星球，誰是危險人物？
朝黑洞扔塊石頭吧
什麼會從黑洞裏跑齣來
找到黑洞！

第六章  宇宙大霹靂
無限擴張的宇宙
宇宙一直在長大
從大霹靂開始
 

幽靈列車的對撞

當有兩輛列車以近乎光速前進時，倘若你是地麵上的觀測者，從你的眼睛來看，其中一輛在駛離，而另一輛則是往你接近著。假使兩輛列車正麵碰撞的話，會發生什麼後果呢？

一般說來，物質若以接近光速碰撞，會因為碰撞所産生的炙熱而被蒸發得片甲不留。讓我們先假設這兩輛列車都異常堅固，即使正麵對撞也隻會脫軌翻車而已，當它們同時翻覆，這景象會同時傳達到地上的觀測者嗎？

這個問題的重點就在於，朝著你這個觀測者而來的列車前方所發齣的光綫，與離你遠去的列車後方所發齣的光綫，速度會不會一樣呢？當你從地麵觀測時，列車前方頭燈照射齣的光綫，是否需要再加上列車本身的速度呢？

若依照光速不變定理，頭燈所發齣的光綫並不會比較快，從列車內來觀測的話是每秒三十萬公裏，由地麵來觀測的話也應該是每秒三十萬公裏纔對。乍看起來違反光速不變原理其實纔符閤常識，如果計算光的速度時還加入光源本體，也就是列車的速度，反而因此産生瞭矛盾。

倘若在測量光的速度時還加上光源本體的速度，那麼以接近光速行進列車頭燈的光綫，就應該要以接近光速的兩倍朝宇宙射去，而列車後方所發齣的光綫則會像蝸牛般地慢纔對。以及從車窗裏散發齣的光綫，有的會快速朝前有的則是龜速往後地分彆行進。因此朝著你開過來的列車光綫，會比一般的光綫來得更快到達，而駛離的列車影像則會遲些纔能到達。

倘若果真是這樣的話，當兩輛列車相撞之時，站在地麵上的目擊者將看到一個荒謬與誇張的景象 ─迎麵而來的列車突然間崩毀脫軌，卻完全看不見與它相撞的是什麼，就好像撞上幽靈列車一般。

等衝撞過後一切靜止下來時，光綫將從兩輛毀損的列車反射到觀測者的眼睛，也就是你終於可以同時看見這兩輛列車瞭。我想此時的你一定對我剛剛的邏輯推論感到異常頭疼，沒料到當光速改變時，竟然帶來如此大的睏擾。

雖然我們幾乎不可能找到以近乎光速行進的列車，不過如果用天文望遠鏡來觀察宇宙的話，你可以看到許許多多以不可思議的速度在運行的天體，以及難以計數的銀河或天體。

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相對論與時間之謎，看圖就懂：和愛因斯坦搭乘光速火車的宇宙探險之旅 電子書 下載 mobi epub pdf txt 2024

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