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 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

圖書標籤:

• 相對論
• 時間
• 科普
• 物理
• 愛因斯坦
• 宇宙
• 光速
• 探險
• 科學普及
• 青少年讀物

　　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
 

序

日常生活體驗，就能瞭解偉大的科學理論

　　我想很多人一定都聽過，「相對論」這種物理學理論。

　　約莫在一百年前天纔的愛因斯坦幾乎是憑一己之力創想齣來的，根據這理論原理，以接近光速行進的火車或火箭將會産生長度縮短、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麯彎摺，或歪斜，或伸展，或縮短的狀況産生。「這究竟在說些什麼？」很可能連解說者都覺得不知所雲。

　　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産生狀況的「狹義相對論」，其實不需要用到什麼高深的數學原理，又或者要解釋扭麯彎摺或歪斜的時空，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瞭解。

　　即便是普通人讀起來也不感艱澀睏難，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、拍打來讓球産生移動。當然無論你怎麼學透瞭所有的科學原理，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瞭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、嚮量分析的訓練，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錶歉意，敬請見諒。

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。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直太吸引人瞭！深邃的宇宙背景，點綴著閃爍的星辰，一輛復古風格的火車仿佛穿梭其中，而遠處，一個模糊卻充滿智慧的身影——毫無疑問，那是愛因斯坦！看到這個畫麵，我腦海裏瞬間就浮現齣無數關於宇宙、時間、空間旅行的奇妙想象。就好像一本陳年的科幻小說，又帶著一絲曆史的厚重感，讓人迫不及待地想翻開它，去探尋封麵背後隱藏的無限可能。我猜這本書一定不會是什麼枯燥的理論講解，而是會以一種非常生動、甚至有點冒險的方式，帶我們進入一個充滿未知的領域。光速火車這個設定，本身就充滿瞭哲學意味，它不僅僅是一個交通工具，更是通往理解宇宙終極奧秘的鑰匙。我特彆期待作者是如何將抽象的相對論概念，通過一場“宇宙探險之旅”具象化，讓普通讀者也能在輕鬆愉快的閱讀中，領略到科學的魅力。這本書在我心中，已經不僅僅是一本書，更像是一張通往奇妙世界的門票，我迫不及待地想用它來開啓我的精神之旅。

评分☆☆☆☆☆

讀這本書之前，我一直覺得物理學，尤其是相對論，是高不可攀的學科，隻屬於那些頂尖的科學傢。但“看圖就懂”這幾個字，瞬間打消瞭我的顧慮。封麵上的圖畫，雖然簡潔，卻極富想象力，它傳達瞭一種信息：即便是最復雜的科學理論，也可以被描繪得如此直觀易懂。我猜測，本書的作者一定是一位非常善於溝通和教學的專傢，他能夠用最貼近生活、最富有趣味性的語言，去解釋那些深奧的物理概念。愛因斯坦乘坐光速火車的設定，更是妙不可言。這不僅僅是一個有趣的文學手法，更是將抽象的“光速”這一概念，以一種動態、可感的方式呈現齣來。我期待這本書能帶我“親身體驗”光速旅行的奇特感受，去感受時間膨脹、空間扭麯的不可思議，去思考宇宙的浩瀚與神秘。這本書在我看來，是一次將科學知識“大眾化”的成功嘗試，它不僅僅是給對物理學感興趣的人準備的，更是給所有對宇宙充滿好奇的普通大眾準備的。

评分☆☆☆☆☆

我一直對時間旅行這個概念充滿瞭無限的遐想，無論是科幻小說還是電影，都少不瞭它的身影。而這本書的標題《相對論與時間之謎》，再加上“和愛因斯坦搭乘光速火車的宇宙探險之旅”，簡直就是為我量身定做的！我能想象，這本書不會隻是平鋪直敘地講解愛因斯坦的相對論，而是會以一種“故事”的形式，將我們帶入一個精彩絕倫的宇宙冒險。愛因斯坦作為引導者，光速火車作為載體，這本身就是一種極具吸引力的敘事方式。我期待書中能夠通過生動的場景描寫，讓我們感受到在接近光速運動時，時間會發生怎樣的變化，空間又會呈現齣怎樣的奇特景象。我想象著，我們會穿越不同的星係，遇見未知的宇宙現象，甚至可能觸及到宇宙誕生和終結的奧秘。這本書對我來說，不僅僅是一次知識的獲取，更是一次心靈的震撼和思想的啓迪，它將帶領我們去探索科學的邊界，去挑戰我們對宇宙的認知。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，以一種極具藝術感的方式，將抽象的科學概念與浪漫的宇宙想象相結閤。我看到那個穿越星辰的火車，腦海裏 immediately 蹦齣“非凡旅程”這個詞。它不僅僅是關於愛因斯坦的相對論，更是一場關於宇宙的奇幻漂流。我猜想，作者一定是用瞭一種非常巧妙的方式，將艱澀的物理公式，轉化為引人入勝的故事片段。想象一下，我們和愛因斯坦一起，在光速的列車上，看著窗外的景色以難以置信的速度飛馳而過，時間仿佛凝固，又仿佛加速。這種沉浸式的體驗，絕對是普通科普讀物難以比擬的。我期待這本書能夠讓我們在閱讀的過程中，仿佛親身參與瞭一場宇宙的探索，去感受那份來自宇宙深處的震撼，去思考人類在浩瀚星空中的位置。這本書，對我來說，是一次對未知世界的召喚，一次對科學精神的緻敬。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，真正偉大的科普書，不僅僅是傳授知識，更是能夠激發讀者的好奇心和探索欲。這本書的標題和封麵，無疑已經成功地做到瞭這一點。我能感受到，作者是用一種充滿熱情和想象力的方式，去解讀相對論這個看似遙不可及的科學理論。愛因斯坦的形象，加上“搭乘光速火車的宇宙探險之旅”的描述，立刻將我帶入瞭一個充滿奇幻色彩的世界。我猜測，這本書會用大量生動的比喻和形象的描繪，來解釋時間膨脹、長度收縮等相對論的核心概念。它不會是一本冷冰冰的教科書，而更像是一本引導我們進入科學殿堂的奇妙地圖。我期待通過這本書，能夠更深刻地理解宇宙的本質，去感受物理學的魅力，並且在閱讀的過程中，獲得一次精神上的“加速”，讓我們對世界有全新的認識。