| Chapter1 奇跡の年1905年 |
| 当時のアインシュタイン 特許局3等技官アインシュタイン 10 |
| 当事の時代背景 ビスマルク政権下のドイツ 12 |
| 相対論以前の物理学先覚者 ボルツマンとファラデー 14 |
| 1905年3月:光量子論 プランクの発見 16 |
| 1905年4月:ブラウン運動 ジグザク運動の正体は 18 |
| 1905年6月:特殊相対性理論 革命的すぎた論文 20 |
| 1905年9月:質量=エネルギー 質量はエネルギーに変わる 22 |
| アインシュタインの生い立ち 並の人とはやはり違う 24 |
| 若き日のアインシュタイン 大学受験に失敗 26 |
| 大学時代のアインシュタイン 一夜潰の試験勉強 28 |
| コラム アインシュタインとプランクを取り持った日本人 30 |
| Chapter2 特殊相対性理論へいたる長い道のり |
| ガリレオ以前の自然観アリストテレスの天動説 32 |
| ガリレオの自然観止まっているのはどっち? 34 |
| 慣性系、相対性原理運動を観測する道具立て 36 |
| 天才ニュートンの登場運動の3法則 38 |
| ニュートンの絶対空間と絶対時間ガリレオ変換が結ぶ慣性系 40 |
| ニュートンのバケツとマッハの批判絶対空間はある?ない? 42 |
| 絶対静止系を求めて①ファラデーの推論 44 |
| 絶対静止系を求めて②マクスウェルの推論 46 |
| 絶対静止系を求めて③エーテルの不思議な性質 48 |
| 絶対静止系を求めて④光行差 50 |
| 若きアインシュタインの悩み 光を光速度で追いかけたら、どう見えるか? 52 |
| マイケルソン・モーレーの実験①干渉計とは 54 |
| マイケルソン・モーレーの実験②町中の交通を止めて実験する 56 |
| ローレンツ・フィッツジェラルド収縮 運動している物体は縮む? 58 |
| ボアンカレ 特殊相対論の栄光は誰に? 60 |
| 現代版光速度不変の原理の実験 ほとんど光速度で運動するパイ中間子からの光 62 |
| 光速度不変の原理の天文学的な証拠 運星の運動を眺めてみると 64 |
| コラム 光の速さを測ろうとしたガリレオ 66 |
| Chapter3 特殊相対性理論とその帰結 |
| 光速度不変の原理と相対性原理 2つの色で描かれている特殊相対論 68 |
| 同時の相対性 観測する人によって変わる時間の順序 70 |
| 同時の定義 真空中の光が決める 72 |
| 同時についてもう一度 時計によって、到着時間が違う! 74 |
| 運動する時計は遅れる① 光時計 76 |
| 運動する時計は遅れる② どちらから見てもゆっくり進む?! 78 |
| 運動する時計は遅れる③ 比べる時計が違う! 80 |
| 時間の遅れの実験 寿命が延びるミューオン 82 |
| 運動する物体は縮む ミューオンの立場から考えてみると 84 |
| ローレンツ変換 慣性系から別の慣性系への変換 86 |
| 速度の合成 1+1=1 88 |
| 動くと重たくなる 質量は変化する 90 |
| 3次元と4次元の世界 3次元ベクトルとは 92 |
| 4次元の世界 時間+空間=時空 94 |
| ミンコフスキー時空 慣性系が変わっても光速は一緒 96 |
| 不思議な4次元長さ 長さの2乗がマイナス? 98 |
| ベクトルの固有長さ 時間の遅れと物体の縮み 100 |
| 光円錐 過去と未来の円錐 102 |
| 相対論の未来・過去・現在 砂時計のどこにいる? 104 |
| 超光速運動 タキオンとタイムマシン 106 |
| 相対論と反粒子 なぜ反粒子があるのか? 108 |
| 時間の矢 過去から未来へ 110 |
| コラム 超光速運動? 112 |
| Chapter4 特殊相対性理論のパラドックスと誤解 |
| パラドックスとは ゼノンのパラドックスと嘘つきのクレタ人 114 |
| 同時のパラドックス 同時に着くはずではなかったの? 116 |
| ガレージのパラドックス 車は出るの、入るの? 118 |
| 双子のパラドックス 歳を取るのは弟、兄? 120 |
| 双子のパラドックスの解法① 慣性系を乗り換えたのはどっち? 122 |
| 双子のパラドックスの解法② 実際の信号を受け取ってみよう 124 |
| 双子のパラドックスの解法③ 加速度運動による説明 126 |
| 特殊相対論にまつわる誤解 加速度運動と特殊相対論 128 |
| 加速度運動とブラックホール 光も追いつけない! 130 |
| コラム アインシュタインの最初の子供 132 |
| Chapter5 特殊から一般への長い道のり |
| 何が特殊なのか、何が不満なのか 重力の相対論とは? 134 |
| 破綻の兆し 新惑星バルカン探し 136 |
| ガリレオとピサの斜塔 鉄の玉と木の玉を落としてみると 138 |
| 性質量と重力質量 質量には2種類ある 140 |
| スペースシャトルは落下している 生涯最良の考え 142 |
| スペースコロニー 遠心力で重カをつくる 144 |
| 重力と時間 重力によって時間が遅れる 146 |
| 重力赤方偏移の実験 重力は波長を引き伸ばす 148 |
| 重力によって曲がる光 重力は光を曲げる 150 |
| エトベッシュの実験 1兆分の1の精度の精密実験 152 |
| 月を使った落下実験 強い等価原理 154 |
| 再びスペースシャトルに乗って 本当に重力は消えるのか? 156 |
| 重力は時空の曲がり カが働かないのに近づくのはなぜ? 158 |
| 非ユークリッド幾何学 三角形の内角の和は? 160 |
| リーマン幾何学とグロスマン 曲線座標系と加速度 162 |
| アインシュタインを取り巻く状況 ナチスの影が忍び寄る 164 |
| コラム アインシュタインの誤算 166 |
| Chapter6 一般相対性理論とその帰結 |
| 一般相対論の完成 アインシュタイン方程式 168 |
| 再び光の曲がり 空間の曲がりも考慮すると 170 |
| 日食観測 一躍、有名人に 172 |
| 水星の近日点移動太陽の内部は? 174 |
| シャピロの時間の遅れ 空間の曲がりをレーダーで検証? 176 |
| 重力にも羽がはえた 重力の波 178 |
| 確認された重力波 連星パルサー 180 |
| 引きずられる空間 マッハは正しかった 182 |
| チャンドラセカールの限界質量 もっと重たくなると、どうなるか? 184 |
| ブラックホール 光も逃げ出せない時空の領域 186 |
| コラム ブラックホールは本当にあるのか? 188 |
| Chapter7 相対性理論の応用 |
| カーナビと相対論① GPS 190 |
| カーナビと相対論② 光速度不変の原理が前提 192 |
| カーナビと相対論③ 車で相対論を検証 194 |
| 原子力発電 ウラン1グラムで石油何リットル? 196 |
| 暗黒物質と一般相対論 重カレンズ 198 |
| 暗黒エネルギーと一般相対論 宇宙膨張を加速させるエネルギー 200 |
| 暗黒エネルギーと超新星 暗く見える超新星 202 |
| 重力波で測るブラックホール 太鼓としてのブラックホール 204 |
| ブラックホール発電 エネルギー問題の解決法 206 |
| コラム アインシュタインの日本訪問 208 |
| Chapter8 その後のアインシュタイン |
| 第一次世界大戦後のドイツ ユダヤ人アインシュタイン 210 |
| 統一場理論への挑戦 カルツァとクラインの考え 212 |
| 量子力学との格闘 確率的なことは気に入らない 214 |
| 原子爆弾とアインシュタイン 大統領への手紙 216 |
| マンハッタン計画 2つの無限なもの 218 |
| 晩年のアインシュタイン 近所の女の子に算数を教える 220 |
| 一般相対論の再興 天体現象の解明、そしてこれから 222 |
| コラム 特殊相対論の破綻か 224 |
| Chapter1 奇跡の年1905年 |
| 当時のアインシュタイン 特許局3等技官アインシュタイン 10 |
| 当事の時代背景 ビスマルク政権下のドイツ 12 |
| 相対論以前の物理学先覚者 ボルツマンとファラデー 14 |
| 1905年3月:光量子論 プランクの発見 16 |
| 1905年4月:ブラウン運動 ジグザク運動の正体は 18 |
