図だけでわかる! 相対性理論

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プロローグ
光を同じ速度で追いかけたらどうなる?
相対性理論は,時間と空間の革命的理論

1.まず知っておきたい二つの原理と光の正体
速度はみる人の立場によって変化する
常識をくつがえした「光速度不変の原理」
17世紀,人類がはじめて測定した光の速度とは
フィゾーが歯車を使ってみちびいた光の速度
マクスウェルが解き明かした光の" 正体"
物質中を進む光の速度は遅くなる
動いているのはどっち? 「 相対性原理」
完全に静止した場所などどこにも存在しない!

Q&A 光速度不変の原理は,アインシュタインが考えた仮定? など

2.時空はのびちぢみする! 「特殊相対性理論」
時間と空間は,絶対的なものではなかった?
私とあなたの" 同時" はちがうかもしれない1
私とあなたの" 同時" はちがうかもしれない2
二つの立場で考える「時間の遅れ」とは1
二つの立場で考える「時間の遅れ」とは2
時間の遅れは,実はおたがいさまだった
光速に近い速度で進むと空間がちぢむ1
光速に近い速度で進むと空間がちぢむ2
質量とエネルギーは同じものだった!

Q&A 時間の遅れや空間のちぢみを認識することは可能なのか? など

3.重力の正体を解き明かした「一般相対性理論」
慣性力と重力は区別することができない
光は重力場の中を落下し,曲がる
球面における" まっすぐ" とは何か
「時空の曲がり」が重力を引きおこす
重力源に近いほど,時間はゆっくり進む
日食の観測によって,一般相対性理論が証明された
理論の効果を実証した東京スカイツリーの実験

Q&A 特殊相対性理論と一般相対性理論の時間の遅れはちがうのか? など

4.相対性理論で考えるパラドックスとタイムトラベル
双子の兄弟なのに,年のとり方がずれる!? 1
双子の兄弟なのに,年のとり方がずれる!? 2
矛盾が生まれた原因は" 兄だけの折り返し" にあった
一般相対性理論を考慮して,パラドックスをみてみよう
ブラックホールの表面では時間が止まってしまう
未来へのタイムトラベルは,理論上" 可能" だった
スピードが上がるほど,物質は" 重く" なっていく
タキオンを使えば,過去の自分にメールができる?

Q&A アインシュタインはどんな生涯を送ったのか? など

5.相対性理論と現代物理学
太陽のエネルギー源は,E=mc2 によって解明された
核融合反応はエネルギー革命をおこすか
私たちの体重のほとんどは運動エネルギーだった!
特殊相対性理論の効果でミクロの世界を" 見る"
白金原子の電子軌道に相対性理論が影響している
GPS 衛星は相対論的効果を補正している

Q&A 核融合発電はどこまで開発が進んでいるのか? など