アインシュタインの相対性理論とは何か

スカイツリーの上では時間が早くなる？過去や未来へ時間旅行ができる！？

時間と空間は，長くなったり短くなったりする―。こんな話を，あなたは信じられるでしょうか？　普通であれば，1秒や1メートルの長さは絶対的なもので，変わるはずはないと思うでしょう。19世紀までの科学者たちもそのように考えていました。しかし，そのような常識は「相対性理論」によって根底からくつがえされてしまいました。相対性理論は，20世紀初頭に天才物理学者，アルバート・アインシュタインがつくりあげた，時空（ 時間と空間）に関する革命的な理論です。
　「1秒や1メートルの長さは，立場や状況によって変わる」，「質量とエネルギーは同じもの」，「重力で光が曲がる」，「重力は時空のゆがみから生まれる」。これらはすべて，相対性理論によって明らかになった事実です。相対性理論が明らかにした時空の伸び縮みをうまく使えば，浦島太郎のように，未来へのタイムトラベルも可能だといいます。
　相対性理論は現代物理学の大きな土台となっており，この宇宙の成り立ちを考えるうえでなくてはなりません。さらに地図アプリのGPSに利用されるなど，日常生活でも大いに活躍しています。
　本書では相対性理論とはどのような理論なのか，そして現代社会でどのように活躍しているのかをやさしく解説します。数式はほとんど出てきませんので，安心して読み進められます。「世紀の大理論」のおどろくべき世界をお楽しみください！

目次

はじめに

第1章 相対性理論とは何か
世紀の大理論「相対性理論」
相対性理論によると、タイムトラベルは可能！
高速で移動すると、時間の進みが遅くなる
特殊相対性理論から生まれたＥ＝mc^2
空間がゆがんで重力が生まれる
現代社会には相対性理論が欠かせない

第2章 相対性理論の土台と、光についての大発見
光を高速で追いかけたらどうなる？
光の速さは、秒速約30万キロメートル
光速の測定に挑んだガリレオ・ガリレイ
光の速さが正確にわかった19世紀
光の正体は、電気と磁気がつくる波
物の速度は、見る人によって変わる「相対的」なもの
進んでいる船の上でもボールは真下に落ちる？
宇宙に静止した場所はない
光の速さは、だれから見ても同じ
自然界の最高速度は「光速」

第3章 時間と空間は伸び縮みする！ 〜特殊相対性理論〜
アインシュタインが否定したニュートンの絶対空間
高速で動く人は時間が遅れる
時間の遅れはおたがいさま
常識的な速度の足し算はまちがっている？
高速で動くと空間が縮む
空間の縮みを利用すれば、宇宙の彼方へいける
粒子は空間の縮みを体験する
動く人と止まっている人の「同時」はちがう
高速で移動するほど物体は重くなる
質量は、物の動きにくさをあらわす
質量とエネルギーは同じもの？
「E＝mc^2」は質量とエネルギーを結びつける

第4章 時空のゆがみが重力の正体！ 〜一般相対性理論〜
相対性理論の次なる目標は「重力の解明」
エレベーターの中で感じる力は重力と同じもの？
光は重力によって曲がる
空間は曲がっていた！
重力は「空間のゆがみ」が引きおこす
日食の観察で裏付けられた一般相対性理論
空間のゆがみが生みだす「重力レンズ」
重力の強い場所では、時間が遅くなる
東京スカイツリーの先端は、時間の流れが早い？
ブラックホールは、巨大な重力のかたまり
ブラックホールの表面では時間が止まる

第5章 相対性理論でタイムトラベルはできるのか
宇宙船の兄と地球の弟、どちらが　ほか

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