第1章 什么是相对论? 2
1.什么是“相对”? 2
2.“时间和空间本身是相对的”? 4
3.伽利略相对性原理 6
4.光速不变定律 8
5.为什么光速不变? 10
6.相对论的两个基础 12
7.用不用1秒钟? 14
8.“绝对时间”和“固有时间” 16
9.矛盾并非如此简单 18
10.相对论的解答 20
11.相对论引发的事情 22
Q & A 24
CoLUMN:相对的东西是什么? 28
第2章 同时的相对性 30
1.同时的相对性 30
2.“同时的相对性”发生在不同的地点 32
3.因果关系 34
Q & A 36
COLUMN:相对论的“约定” 38
第3章 时间膨胀 40
1.时间膨胀 40
2.“相对”的另一层意思 42
3.距离变远,时间就变慢 44
Q & A 46
第4章 长度收缩 50
1.从宇宙飞船看到的“长度收缩”① 50
2.从宇宙飞船看到的“长度收缩”② 52
3.从空间站看到的“长度收缩”① 54
4.从空间站看到的“长度收缩”② 56
5.空间站的时间校准 58
6.未来,是现在就发生的吗? 60
7.“长度收缩”其实就是“空间收缩” 62
8.就算是“现在”也不能够共享 64
Q&A 66
COLUMN:相对论,让头脑变聪明? 68
第5章 相对论的本质 70
1.时间和空间的概念 70
2.移动是什么? 72
3.什么是特殊的? 74
4.相对论的本质 76
5.速度是有上限的 78
6.速度合成定律 80
7.以光的速度移动会如何? 82
8.膨胀程度和收缩程度 84
9.“伽利略相对性原理”本来的意思 86
10.“相对”一词包含着更为广泛的意思 88
11.爱因斯坦相对性原理 90
Q&A 92
第6章 E=mc 100
1.“质量和能量”的相对性 100
2.质量增大 102
3.“质量增大”的例子 104
4.会增大多少? 106
5.质能等价理论 108
6.E=MC2 110
7.把质量转化为能量的方法 112
8.质能守恒定律 114
Q & A 116
第7章 时空图 122
1.什么是时空图? 122
2.什么是“维”? 124
3.假性立体时空图 126
4.时空图的绘制方法 128
5.“地球的时空图”和“电车的时空图 130
6.事件 132
7.时空的本质 134
8.用时空图来理解“同时的相对性” 136
9.用时空图来理解“时间膨胀” 138
10.用时空图来理解“长度膨胀” 140
11.参考系 142
12.相对论的结论 144
Q & A 146
第8章 相对论的“将来” 148
1.“时间压缩”和“长度伸展”①:两架宇宙飞船 148
2.“时间压缩”和“长度伸展”②:“膨胀”和“收缩”取决于看法 150
3.“时间压缩”和“长度伸展”③:“地点”的尺度 152
4.双生子悖论①:加速跳跃 154
5.双生子悖论②:双生子悖论 156
6.双生子悖论③:浦岛效应 158
7.光锥①:光锥 160
8.光锥②:光锥和因果关系 162
9.“快子”①:超光速粒子“快子” 164
10.“快子”②:“快子”通信 166
Q & A 168
COLUMN:生活贫穷的爱因斯坦 172
第9章 悖论 174
1.什么是“悖论”? 174
2.超光速通信的悖论 175
3.汽车库的悖论 177
4.两束光的悖论 179
5.急速起飞的宇宙飞船的悖论 181
6.超光速移动的悖论 183
7.旋转圆盘的悖论 185
第10章 从牛顿到爱因斯坦 188
1.牛顿和绝对空间 188
2.以太的探寻 190
3.爱因斯坦华丽登场 192
Q & A 194
COLUMN:相对论的应用领域相对论的应用领域 195