図解入門 よくわかる相対性理論の基本

概 要

本書は、アインシュタインの相対性理論の世界を高校生レベルのやさしい数学と、わかりやすく直感的な図で、丁寧に解説した相対性理論の入門書です。2005年は特殊相対性理論が発表されてから100年目に当たりますが、未だ難解とされる相対性理論を、逆転する時間、双子のパラドックス、相対性理論の因果律など例をあげてわかりやすく解説します。

著者 水崎拓
価格 本体1800円(税別)
ISBN 4-7980-1114-2
発売日 2005/07/29
判型 A5
色数 2色
ページ数 264
CD/DVD
対象読者 入門
シリーズ 図解入門
表紙イメージ
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目次

第1章 光速度不変の衝撃─光から逃げても光速は変わらない

1-1 光は波だ!

1-2 光の媒質を探す実験─マイケルソン・モーレーの実験

コラム 水銀のプールに岩石の台座を浮かべたマイケルソンとモーレー

1-3 学会を揺るがした実験結果

1-4 反証不能!?─最強仮説地球収縮

コラム マイケルソン-モーレーの実験と干渉縞

1-5 地球収縮仮説、敗れたり!

コラム 葬り去られたエーテル仮説

1-6 光速度不変ってホントに可能?

第2章 光速度不変が予言する驚きの世界

2-1 相対性理論の基本的仮定

コラム アインシュタインと神

2-2 同時刻って宇宙で共通?

2-3 運動する物体は縮む(1)

2-4 運動する物体は縮む(2)

コラム 直観を重んじたアインシュタイン

2-5 互いに縮むのは矛盾?

2-6 運動する時計の遅れ

2-7 互いに相手の時計が遅れる

コラム いつの世でも論争になる相対性理論

2-8 時計が遅れることの簡単な説明法─光時計の思考実験

2-9 光時計が遅れるとぜんまい時計も遅れるの?

コラム 束縛と強制を嫌ったアインシュタイン

2-10 運動する時計は実際に遅れて見えるの?

2-11 可能になるアンドロメダ旅行

2-12 瞬時の情報伝達は可能?

2-13 絶対に変形しないものは存在するの?

2-14 光のドップラー効果

第3章 時空図(ローレンツ変換)で説明する様々な現象

3-1 時間と空間の融合─ローレンツ変換

3-2 ローレンツ変換(時空図)で見る互いの時計の遅れ

コラム 興味外には無関心だったアインシュタイン

3-3 ローレンツ変換(時空図)で見る距離の短縮

3-4 足し算にならない速度の合成

3-5 双子のパラドックス

コラム 兄と弟は対等か?

第4章 質量はエネルギーだ

4-1 松坂投手の剛速球はスローボール?

4-2 ニュートン力学の運動量は保存されない

4-3 保存される運動量を探す

4-4 消えた質量

4-5 質量はエネルギーだ─超えられない光速度

4-6 運動量はやはり保存される

4-7 エネルギーの保存(1)

4-8 エネルギーの保存(2)

4-9 増加する質量

4-10 仕事とエネルギー

コラム 核兵器廃絶を訴えたアインシュタイン

第4章 超光速粒子タキオンは存在するか

5-1 逆転する時間

5-2 相対性理論の因果律

5-3 因果律を崩壊させる過去への通信(1)

5-4 因果律を崩壊させる過去への通信(2)

コラム タキオンの論文

第5章 絶対なるもの

6-1 新たなる絶対時間

6-2 固有時間の計算方法

6-3 観測者によらない固有時間

6-4 固有時間で見る双子のパラドックス

コラム 一瞬で未来へ~光のスピード

6-5 絶対なる物理法則

6-6 エネルギーと運動量の統一

コラム 教え子の論文を美しく書き換えたミンコフスキー

6-7 一般相対性理論へ

コラム アインシュタインの見果てぬ夢

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