本书采用人人学过的非常简单的数学知识，再配以通俗易懂的插图，对相对论进行解说，介绍了人人都能理解的时间与空间的理解方法。你知道吗？时间旅行和宇宙论之间有很密切的关系！GPS 的精度提升也是托相对论的福！利用黑洞就能前往未来！阅读本书也是对大脑非常有益的一次锻炼。希望本书能够让更多的人了解到相对论的神奇之处。

前言 2 本书的顺序 8 爱因斯坦的幼年时期与青年时期 16 第1章 了解相对论之前的物理学 时间与空间会随着立场的改变而改变 ～俯瞰相对论～ 18 牛顿力学与电磁学 ～相对论诞生之前的物理学两大理论～ 20 匀速直线运动持续时的惯性定律 ～牛顿第一运动定律～ 22 通过运动方程式解析物体的运动状态 ～牛顿第二运动定律～ 24 作用力与反作用力定律 ～牛顿第三运动定律～ 26 任何人都没有疑问的绝对时间和绝对空间 ～牛顿力学对时间和空间的解释～ 28 光也是一种电磁波，像波一样传播 ～麦克斯韦总结的电磁定量～ 30 宇宙之中充满了用来传播光波的以太 ～光是如何传播的～ 32 迈克尔逊和莫雷否定了以太的存在 ～光是不需要传播媒介的波～ 34 以太不存在，绝对空间也被否定了 ～爱因斯坦对绝对空间的否定～ 36 在移动的船上扔出一个球，球会跟着船一起移动 ～伽利略相对性原理～ 38 不管运动还是静止，物理法则都成立 ～伽利略与爱因斯坦在相对论上的差异～ 40 如果光速不变，那么时间和空间就能伸缩 ～光速是固定的～ 42 第一章的总结 44 术语解说① 45 爱因斯坦与奇迹之年 46 第2章 欢迎来到狭义相对论的世界 静止时和运动时看光的轨迹是不一样的 ～运动的物体时间变慢①～ 48 对A来说，B的时间看起来变慢了 ～运动的物体时间变慢②～ 50 反之对B来说，A的时间看起来也变慢了 ～运动的物体时间变慢③～ 52 运动的物体时间会变慢，但在日常生活中完全感觉不到 ～运动的物体时间变慢④～ 54 在视角固定的情况下，周围的景色看起来会缩小 ～运动的物体长度缩短①～ 56 时间和空间都会伸缩，但只有光速恒定不变 ～运动的物体长度缩短②～ 58 2μs的光速旅行 ～神奇的μ子～ 60 即便是同样的现象，不同的观测者会得出 “同时”和“不同时”的结论 ～同时性不一致①～ 62 利用时空图解释“不可思议”的现象 ～同时性不一致②～ 64 在时空图的坐标中只有光速是相同的 ～同时性不一致③～ 66 自然界中的任何物体都无法超越光速， 因为能量会变成质量 ～越接近光速，质量越大①～ 68 质量不等于重量，只表示运动的难易度 ～越接近光速，质量越大②～ 70 利用质量变成能量来进行发电的核电站 ～质量与能量的等价性～ 72 第二章的总结 74 术语解说② 75 爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖 76 第3章 欢迎来到广义相对论的世界 狭义相对论的两个弱点 ～为什么需要广义相对论～ 78 在封闭箱体中的人处于自由落体还是无重力状态 ～惯性参考系与惯性力～ 80 利用引力和惯性力的等效性来突破弱点 ～“人生中最幸福的思考”～ 82 在下降的箱体中发出的光线会因为引力而出现弯曲 ～光为什么不直线前进～ 84 太阳后面的星体发出的光芒会受太阳引力的 影响发生弯曲后抵达地球 ～实际观测到的引力使光线发生弯曲～ 86 距离引力源越近的地方时间越慢 ～引力对时空的影响①～ 88 对光线来说的最短距离证明时空的弯曲 ～引力对时空的影响②～ 90 光在弯曲的时空中直线前进，“直线”是最短的距离 ～引力对时空的影响③～ 92 引力是时空弯曲而产生的作用力 ～与牛顿力学思考的差异～ 94 黑洞的周围空间扭曲、引力波扩散 ～广义相对论预言的两个现象～ 96 搭乘火箭加速运动的哥哥比弟弟更年轻 ～双生子佯谬～ 98 第三章的总结 100 术语解说③ 101 第二次世界大战与和平运动 102 第4章 相对论与我们的生活 GPS的精度提高多亏相对论 ～GPD卫星的时间比地球上的时间更快～ 104 利用加速器创造出无限接近光速运动的粒子 ～基于狭义相对论的高质量粒子～ 106 抛物线飞行创造出无重力空间 ～没有引力的空间～ 108 把握大约138亿年前宇宙的诞生 ～关于宇宙诞生的讨论～ 110 宇宙起源于虚无，星体诞生于大爆炸 ～大爆炸与宇宙诞生～ 112 前往未来很简单？利用黑洞进行时间旅行 ～相对论与时间旅行①～ 114 利用空间弯曲的虫洞实现瞬间移动 ～相对论与时间旅行②～ 116 利用虫洞创造时间差回到过去 ～相对论与时间旅行③～ 118 完成相对论后爱因斯坦的下一个梦想 ～将这个世界上的所有作用力统一起来～ 120 第四章的总结 122 术语解说④ 123 主要登场人物 124 索引 125

松原隆彦高能加速器研究机构、基本粒子原子核研究所教授。京都大学理学部毕业。广岛大学博士。曾任职于东京大学、约翰霍普金斯大学、名古屋大学等。主要研究宇宙论。获得日本天文学会第 17 届林忠四郎奖。著有《现代宇宙论》《宇宙有外侧吗》《宇宙的诞生与终结》《为什么宇宙刚刚好——创造这个世界的奇迹参数 22》等多部作品。 深泽伊吹1996 年出生。京都大学工学部毕业，京都大学博士。关于科学和学习方法的文章《别人选右我选左》深受中学生的喜爱，月度最高浏览量达到 30 万次。最擅长将晦涩难懂的知识点通俗易懂地讲解出来。