趣味相對論 epub pdf txt mobi 電子書 下載 2024

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　　有趣易懂！
　　一同踏入相對論的世界，
　　解開宇宙誕生的祕密！

　　牛頓力學雖然撐起了現代文明，
　　碰上電磁現象卻無用武之地！
　　科學家進行各式各樣的研究，
　　最終誕生了相對論和量子力學。
　　◎用光速追逐光，會看到什麼呢？
　　◎壽命在宇宙中會延長嗎？
　　◎太空船內外的時間流逝相同嗎？
　　◎物體遠離地表而去時速度較快？
　　◎狹義和廣義有何不同？
　　◎光線會因太陽重力場而彎曲？
　　◎相對論也可能實現星際旅行？

　　讓我們看電磁現象如何剝奪時空概念的絕對性；
　　狹義相對論與量子力學如何為電子電波活動打下
　　基礎，發展出新幹線及噴射機等交通工具；
　　能量與質量等價理論又如何促成核彈的誕生！

本書特色

　　1、 相對論的迷人之處！相對論涉及廣袤宇宙的時空祕密，和能量與質量間的謎題，並揭露了電磁現象在時間、空間及因果描述上的制約，雖然深奧卻充滿魅力，讓許多人深陷相對論深不見底的學問中難以自拔。

　　2、 掌握基礎原理，輕鬆閱讀！相對論背後的基礎原理，其實只有「相對性原理」和「光速不變原理」。只要確實掌握這兩點，相對論便能迎刃而解。只要謹記此原則，跟著本書將不明白的部分慢慢思考清楚、逐步前進，想必就能體會相對論對我們的生活有多麼重要了。

作者簡介

大宮信光

　　科學評論家，科學記者。1938年出生於東京，就讀於東京教育大學（現筑波大學）時期，即開始擔任家庭教師、經營補習班，1967年加入SF同人雜誌《宇宙塵》。約從1978年起，以SF亂學者和科學評論家之名，狩獵、採集並料理以科學技術和文明未來為中心的主題。主要著作有《有趣易懂的 科學有趣之謎》、《引人入勝懂很大之化學》、《引人入勝懂很大之氣象結構》（以上由日本文藝社出版）、《在世界發光的日本科學家們》（講談社出版）、《圖解不可不知的天災地變》（かんき出版 ）等。

譯者簡介

黃姿瑋

　　東吳日文系畢，曾任編輯與教職。讀書、看劇、旅遊、吸收新知，與愛貓度過每一天。譯有《甜蜜摩洛哥旅行繪本誌》、《蜜袋鼯飼養與生活指南》、《惡德偵探制裁社》2～4集等。

　　hemingwork.weebly.com
 

前言

第1章  相對論誕生前的物理學
伽利略的發現，宣告中世紀的結束 - 「慣性座標系」必然存在
伽利略的相對論是？ - 未來愛因斯坦相對論的基石
重力和光都能經由以太傳送？ - 光的真面目，有2種說法
光是電磁統一的象徵 - 決定所有電磁現象的馬克士威方程式
如何計算地球的絕對速度 - 利用鏡子計算速度
20世紀初葉，壟罩物理學界的烏雲 - 邁克森—莫雷實驗
牛頓力學的破綻 - 以太究竟在哪裡……
狹義相對論，誕生前夕 - 電磁學與牛頓力學的矛盾
column1 愛因斯坦的人生(1)
～生於19世紀德國的意義～

第2章  狹義相對論的世界
愛因斯坦，16歲的夢 - 用光速追逐光，會看到什麼呢？
愛因斯坦的三級跳 - 愛因斯坦版本的相對論即將誕生
全宇宙通用的物理定律 - 制定「原理」，了不起的愛因斯坦
相對性原理支配了物理學！ - 所有的慣性座標系都是同等的
不隨時空變化的光速 - 光速不變原理
2個原理推導出的奇妙現象 - 光速會無視觀察者的速度
顛覆科學常識的狹義相對論 - 時空圖乃狹義相對論的基礎
用時空圖表示移動中物體收縮的狀態 - 在狹義相對論的世界，物體會收縮
將時間和空間合而為一 - 以光為媒介的相對性原理和光速不變原理
用光鐘觀察時間膨脹 - 壽命在宇宙中會延長
從時空圖認識時間膨脹！ - 太空船內外的時間流逝
物體愈接近光速，就縮得愈短 - 物體長度收縮公式
質量隨速度增加 - 消耗的運動能量會變成質量！？
時間流逝愈久，速度愈難改變 - 何謂慣性質量和靜止質量？
能量與質量的不單純關係 - 能量用在增加質量上
為什麼是E=mc2？ - 能量與質量的關係可透過光速的平方換算
歡迎來到四維時空 - 以四維幾何學的形式表述
column2 愛因斯坦的人生(2)
～離開德國，至義大利和瑞士生活～

第3章  跟著量子力學，進入微觀世界
用噴射機測試時間膨脹的男人 - 證明相對論預測的實驗
宇宙射線隱藏的謎團 - 來自宇宙的基本粒子的命運
相對論對生命進化亦有貢獻 - 證明緲子壽命延長的實驗
探究宇宙創生之謎的粒子加速器 - 將能量轉變為物質！！
應用在癌症治療的狹義相對論 - 相對論的時間膨脹帶來的神奇效果
沒有相對論，就沒有20世紀後的文明！ - 相對論衍生的產物(1)
核能與原子彈的相對論世界 - 相對論衍生的產物(2)
核分裂和核融合也是相同原理 - 太陽能的基礎也是核融合
相對論也可能實現星際旅行？ - 將理論可行的技術付諸實現
column3 愛因斯坦的人生(3)
～由瑞士重返德國～

第4章  廣義相對論的全貌
解決難題的提示是？ - 人在墜落時，感覺不到自己的重量
狹義相對論的2個弱點 - 加速座標系的重力問題
廣義相對論的「某個難題」 - 如果在下墜的電梯裡放開手中的蘋果……
由3個原理構築的廣義相對論 - 廣義相對性原理、等效原理、重力不存在時，狹義相對論方能成立
2個重量之謎 - 「重力質量」和「慣性質量」有何不同？
實驗證明2種重量是相等的 - 重力質量和慣性質量是相等的
光會因重力而彎曲！ - 光和重力的密切關係(1)
距離地表愈遠，光行進的速度愈快 - 光和重力的密切關係(2)
重力位能愈高，光的行進速度愈快 - 光和重力的密切關係(3)
在重力場中，空間會彎曲 - 歐幾里得空間
用廣義相對論處理彎曲的時空 - 廣義相對論是非歐幾里得性的，也活用了黎曼幾何學
column4 愛因斯坦的人生(4)
～前往美國～

第5章  跟著宇宙論，進入巨觀的世界
觀測日食，證明廣義相對論 - 讓愛因斯坦一炮而紅的實驗
「太陽光的紅移」實驗 - 重力會使光改變
闡明光和宇宙！！ - 「狹義」存在於光、「廣義」存在於重力的世界
來自外星「小綠人」的訊號 - 中子星的發現與時空彎曲
在時空中振翅飛舞的蝴蝶──重力波 - 就算不存在物質，也會出現重力
黑洞與相對論 - 從方程式得知黑洞的大小
宇宙會伸縮！？ - 宇宙常數引導出宇宙創生的關鍵
大霹靂之前，宇宙不存在 - 相對論解開的「天地創造」之謎
什麼是宇宙暴脹？ - 初始的宇宙充滿真空能量！
行車導航器也是相對論的衍生產品 - 我們都生活在相對論的世界裡！

結語

第1章    相對論誕生前的物理學

伽利略的發現，宣告中世紀的結束 - 「慣性座標系」必然存在

任何物體在無外力作用時，都會保持等速度運動（＝無論物體是否處於靜止狀態，只要沒有外力作用，都會持續維持在相同的狀態），這樣的性質稱為惰性或慣性，「所有物體均具有慣性」的規則，則稱為「慣性定律」。「慣性定律」由伽利略．伽利萊（Galileo Galilei）所提出，堪稱是讓歐洲揮別中世紀的巨大發現。而偉大的牛頓（1642～1727年），也將慣性定律納入牛頓力學的第一定律中。

舉例來說，請各位想想馬車的移動方式。因為馬持續出力拉車，馬車才能持續前進。亞里斯多德（西元前384～西元前322年）認為，物體必須持續施以外力，才能保持運動狀態，中世紀的歐洲知識分子也都這麼認為。

伽利略支持哥白尼的地動說，即使面臨宗教審判，依然堅持「地球會轉動」。相信天動說的人們向他質問：若從高塔上丟下一塊石頭，在石頭下墜的期間，若地球真的會轉動，那麼石頭落地的位置，應該會稍微偏離塔底。伽利略回答：若搭乘一艘移動中的船，從桅杆上丟下一塊石頭時，無論船是否正在移動，石頭都會掉在桅杆的正下方。因此，無法因為石頭會落在塔的正下方，就斷言地球不會轉動。雖然同樣也無法據此證明地球會轉動，但如果從另一條小船觀察這艘船，石頭落下的路徑就會不同。伽利略從這項研究中，推導出相對性原理。直到牛頓提出慣性定律後，地動說才終於得到廣泛的認可。

伽利略的相對論是？ - 未來愛因斯坦相對論的基石

如果伽利略生在現代，應該不會提出爬上桅杆這種實驗方法。當各位坐在等速前進的電車座位上時，可以拿出自己的鑰匙圈，舉高後手放開，讓鑰匙圈掉到地上。鑰匙圈會掉在正下方。電車停止時，當然也會掉在正下方。這個現象符合慣性定律，也就是牛頓運動定律的第一定律。伽利略已於實驗中證明，當物體自由落下時，在重力的持續作用下，物體會呈等加速度運動。靠著牛頓第二定律，這個實驗結果才成為普遍的認知。

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