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

內容簡介：

史上最偉大科學理論，愛因斯坦相對論100年
美國NASA太空研究員，帶你探究宇宙的時空奧秘
看圖就懂！

這些驚人事實，你知道嗎——
住低處比在高處，老得慢！
外出旅行比待在家裡，時間過得快！
宇宙真有哆拉A夢任意門！
望向宇宙遠方，只能看到過去！
運動時別量體重，這只會讓你更胖！
地心引力會讓時間滯留，空間扭曲！

★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出相對論，震撼並改變了全世界！

依據相對論的學說，當人們製造出接近光速飛行的太空梭，從地球出發航向遙遠星系時，旅程時間僅需短短幾年而這期間地球早已過了好幾千年！此外，運用相對論所推導出的「質能互換公式」（E=MC2）催出了「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，改變了人類數千年受限於地表的科學思考，解開了時間的禁錮，心靈開從此有了無比的想像空間，更激發出從地球往外太空探險的夢想。相對論好比一把「神奇之鑰」，開啟宇宙奧秘的大門，人類可以登堂入室翻找「宇宙歷史」、「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、空間彎折、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，卻也因此退避三舍。

「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谷太郎，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，完全沒有複雜數學公式，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；在車廂裡投球會超越光速嗎？地面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，幫助讀者了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
◆ 重力會讓時間產生變化
……等等。

★顛覆傳統知識，神奇有趣的太空探險

過去教科書都說：「最短路徑是直線」、「繞圓心會畫圓」，這些或許符合三維空間的地球，但放到宇宙其他星球還適用嗎？答案就在廣義相對論之中。

作者小谷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，只能看到自己背影！
◆ 仰望滿天星星，都是過去的模樣！
◆ 光線會讓太空梭反轉、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，會在哪裡呢？
◆ 什麼會從黑洞跑出來？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，下次抬頭望向無垠星空時，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。

序跋：

日常生活體驗，就能了解偉大的科學理論

　　我想很多人一定都聽過，「相對論」這種物理學理論。

　　約莫在一百年前天才的愛因斯坦幾乎是憑一己之力創想出來的，根據這理論原理，以接近光速行進的火車或火箭將會產生長度縮短、質量增加、時間變得緩慢甚至挪移等各種奇怪的現象，換句話說，整個空間和時間將會有扭曲彎折，或歪斜，或伸展，或縮短的狀況產生。「這究竟在說些什麼？」很可能連解說者都覺得不知所云。

　　我在這本書中將試著不用數學公式，而是以簡單易懂的方式來為一般人解說所謂的「相對論」。想要理解以近乎光速行進的火車或是火箭會所產生狀況的「狹義相對論」，其實不需要用到什麼高深的數學原理，又或者要解釋扭曲彎折或歪斜的時空，也就是數學上稱為「拓樸學」原理，不使用繁雜難懂的數學公式也一樣能夠清楚了解。

　　即便是普通人讀起來也不感艱澀困難，就是我想要做到的事，以淺顯易懂的方式來介紹近世紀以來被公認最偉大的相對論科學觀點。

　　根本不用靠著物理理論與數學公式，人們也很容易直覺理解生活上的運動原理，像是投擲、腳踢、拍打來讓球產生移動。當然無論你怎麼學透了所有的科學原理，也無助於擁有高超的球技。倘若我們能學會相對論的直覺，同樣也能夠不用數學公式便可了解和預測近乎光速的列車、火箭甚至是宇宙黑洞的運作。

　　也許仍舊會有些人認定：「若沒接受微分幾何、向量分析的訓練，很難理解相對論。」對於這樣的主張，因為我自己持著不同看法而在此深表歉意，敬請見諒。

　　小谷太郎

目錄：

前言 日常生活體驗，就能了解偉大的科學理論

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
宇宙中跑最快的傢伙
移動的時鐘，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 光線很快，但宇宙更大
往遠方望去，會看到過去
宇宙中的煙火大會
怪異的宇宙螺旋噴流
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 扭曲的宇宙空間
宇宙的限制
太空中的甜甜圈
哆拉A夢的任意門
不可思議的宇宙球面
扭曲變形的二維空間
質量讓空間彎曲了
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，空間必然扭曲
離得越近，時間越慢
被施了魔法的黑洞

第五章 看不見的黑洞
連光線也無法脫逃
黑洞和星球，誰是危險人物？
朝黑洞扔塊石頭吧
什麼會從黑洞裡跑出來
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

• 作　者： 小谷太郎
• 譯　者： 林曜霆
• 出版社： 方言文化
• I S B N ： 9789869349062
• 頁　數： 208
• 規　格： 14.8cm×21cm
• 裝　別： 平裝
• 印　刷： 單色
• 出版日期： 2016 年 11 月 24 日