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內容簡介

百年前由愛因斯坦一手建立的宇宙圖象與典範

百年後中文世界首部本土創作之相對論科普著作

一百年前,也就是1915年的11月25日,愛因斯坦發表「重力場方程式」,並進而完成了「廣義相對論」。這是迄今為止影響人類文明進程至為重大的科學突破,讓我們得以有系統地瞭解這個化育萬物的神祕宇宙。

黑洞、宇宙膨脹、重力波……這些深奧的宇宙故事,其實與我們的日常生活息息相關。沒有「廣義相對論」協助修正地面與太空中的時間流逝差異,GPS就不可能幫我們找到正確的目的地。科學,看似遙遠,其實很近。

適逢相對論百年紀念,中央研究院余海禮教授召集國內多位相對論學者,共同完成了《相對論百年故事》。本書係百年以來,中文世界首部本土創作之相對論科普著作,全書運用生動、簡易的敘事方式,搭配多幅精彩圖片,深入淺出地解釋複雜的科學概念,其中包括銀河中黑洞的生成與死亡、宇宙初開的故事,以及我們最終的命運等。藉由推動正確的科普知識來破解誤解與謬論,啟發我們對於科學的興趣與理性思維的能力。

作者簡介

中華民國重力學會 主編
學會的宗旨及任務,乃在推動各個相關的重力事業及研究。
編譯重力圖書及發行期刊,修訂重力名詞。
獎勵重力科學著述及發明,參加及舉辦國內外重力科學活動。
聯繫國際重力科學活動及國際重力學家。

作者(依姓氏筆劃排列)

卜宏毅

(中研院天文及天文物理所博士後研究)

江袓永
(國立中央大學物理系副教授)

余海禮
(中央研究院物理研究所研究員)

李沃龍
(國立臺灣師範大學物理系助理教授)

巫俊賢
(東吳大學物理系副教授)

林世昀
(彰化師大物理系教授)

林俊鈺
(國家實驗研究院高速網路與計算中心副研究員)

曹慶堂
(淡江大學物理系教授)

陳江梅
(國立中央大學物理系教授)

許祖斌
(成功大學物理系教授)

游輝樟
(成功大學物理系副教授)

聶斯特
(國立中央大學物理系教授)


  • 序一:廣義相對論一百年 / 余海禮(第8頁)
  • 序二:迎向第二個百年 / 游輝樟(第10頁)
  • 序三:歷史回顧與展望 / 中華民國重力學會(第13頁)
  • 1 廣義相對論百年史 / 聶斯特、陳江梅(第19頁)
    • 探索新視界:廣義相對論的發展(第22頁)
    • 物理與數學的火花:廣義相對論誕生(第31頁)
    • 愛因斯坦的預言:光線彎曲與觀測(第37頁)
    • 宇宙的動、靜與宇宙常數項(第40頁)
    • 重力波存在嗎?(第47頁)
    • 統一場論的追求(第50頁)
    • 重力能量——對稱與守恆(第54頁)
  • 2 宇宙學百年回顧 / 李沃龍、巫俊賢(第59頁)
    • 我的位置決定我的星空(第61頁)
    • 牛頓的絕對空間(第63頁)
    • 空間幾何大不同(第65頁)
    • 愛因斯坦的彈性空間(第67頁)
    • 看似不存在的宇宙常數(第70頁)
    • 光的紅移:德西特效應(第72頁)
    • 弗里德曼的宇宙演化論(第74頁)
    • 膨脹的宇宙與創世紀(第76頁)
    • 空間膨脹的標準模型?(第78頁)
    • 宇宙大霹靂的發現(第79頁)
    • 大霹靂宇宙仍有後遺症(第82頁)
    • 顧史的暴脹宇宙(第85頁)
    • 量子起伏與宇宙微波(第87頁)
    • 空間擾動的波瀾:重力波(第93頁)
    • 南極觀測:太初重力波的測量(第95頁)
    • 宇宙真的有起點?(第98頁)
    • 宇宙原來可以理解!(第100頁)
  • 3 黑洞 / 卜宏毅、林世昀、曹慶堂(第101頁)
    • 黑洞概念的萌芽(第102頁)
    • 史瓦西的數學精確解(第104頁)
    • 奇異的史瓦西時空與事件視界(第105頁)
    • 神祕的中心奇異點(第110頁)
    • 帶電的黑洞──兩個視界(第117頁)
    • 潘朵拉的盒子──克爾的旋轉黑洞(第119頁)
    • 黑洞的觀測證據(第122頁)
    • 黑洞與吸積流(第125頁)
    • 黑洞噴流──壯觀的宇宙風景(第126頁)
    • 錯綜複雜的黑洞生態系統(第129頁)
    • 尋找黑洞存在的直接證據(第130頁)
    • 黑洞熱力學(第132頁)
    • 黑洞資訊弔詭(第138頁)
    • 黑洞互補性與防火牆(第140頁)
    • 黑洞輻射的觀測與實驗(第144頁)
    • 為何世間多杞人(第146頁)
  • 4 重力波與數值相對論 / 林俊鈺,游輝樟(第149頁)
    • 廣義相對論與重力波(第150頁)
    • 如何觀測重力波?(第155頁)
    • 重力波捎來宇宙的訊息(第165頁)
    • 數值相對論:計算宇宙的奧祕(第173頁)
    • 解開自然的法則(第184頁)
  • 5 物理中的時空概念 / 江袓永(第185頁)
    • 從牛頓開始(第187頁)
    • 質「點」是主角(第190頁)
    • 彎曲的時空與場(第194頁)
    • 有場論便毋需質點(第197頁)
    • 量子物理像要改變一切(第200頁)
    • 「氣一元論」──時空就是一切(第205頁)
    • 微觀的世界──量子時空(第208頁)
    • 不斷發展的時空觀(第211頁)
  • 6 時間、廣義相對論及量子重力 / 余海禮、許祖斌(第213頁)
    • 牛頓、蘋果與月亮(第214頁)
    • 愛因斯坦和他的諾貝爾獎(第218頁)
    • 時間存在與否?(第222頁)
    • 四維時空對稱與量子重力勢不兩立(第230頁)
    • 廣義相對論撲朔迷離的一面(第233頁)
    • 時間起源自量子重力(第237頁)
    • 古典時空重建(第241頁)
    • 杞人「憂天」有道理(第242頁)
    • 重力與標準模型中的楊─密場的類比(第244頁)
    • 宇宙的初生與時間箭頭的方向(第250頁)
  • 延伸閱讀與參考文獻(第254頁)
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單本電子書
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