雙胞胎同時落地，什麼情況下年紀竟會相差20歲？
黑洞不僅不是洞，甚至還會逃逸？

每天花著同樣時間、穿梭在不同空間，你真的懂「時空」嗎？
那些你聽了也不一定能明白的悖論與定理，相對論這麼說……

▎只要「逃」得比光速還快，就是黑洞！
在物理學的專業術語中，恐怕很難找到一個詞比「黑洞」還更深入人心、更具有神祕魅力！而所謂「黑洞」，給它一個較通俗的定義就是：黑洞是一部分時空，其中的引力大到連光也不能逃離它！

簡單來說，當往上抛一物體，用的力氣越大，落下回地面的時間便越長，而只要速度大到一定的數字，便能使物體繞著地球轉圈，若速度再加大，物體便能逃離地球引力進到宇宙空間，再也不回來。這就是所謂的「逃逸速度」，因此只要「逃逸速度」大於光速的天體，就叫黑洞！

▎「黑洞權威」霍金，卻次次打賭都輸在黑洞問題？
說到物理學家霍金，便讓人不得不聯想到黑洞，他也被大眾視為黑洞研究的權威，然而霍金曾以對黑洞的理解與物理學界的同行們打賭了三次，卻每次都賭輸？！

現今引力研究領域的眾多物理學家當中，基普．索恩（Kip Stephen Thorne）是權威之一，他對於黑洞引力的研究之深，在黑洞問題上也不免讓黑洞專家霍金敗在他手上三次！

▎孿生子悖論：時間絕不絕對？
相對論將時間與空間的概念連結在一起，改變了傳統的時空觀，也因此衍生出許多悖論，其中最著名的便是「孿生子悖論」，試想，雙胞胎中的其中一人上了太空，過了數十年後回來，卻與另一人相差20歲？這有可能發生嗎？難道時間與空間的變換真的能讓一對雙胞胎的歲數有如此大的差距嗎？這其中靜止的時間與高速運動的對照又是如何計算、狹義相對論又是如何解釋？只能說，愛因斯坦究竟是怎麼想出這些東西來！

本書特色

本書以宇宙的本質「時空」為題，談論與愛因斯坦相對論相關的幾個物理學原理，包括相對論悖論、引力與時空彎曲、黎曼幾何、黑洞與奇點等議題。從牛頓為起點，往後幾百年的物理學家都在探究這個宇宙的奧祕，本書以通俗易懂的方式解釋這些複雜的物理概念，無論是對物理學感興趣的讀者或是科學愛好者，都能讓你更深入洞察宇宙！

張天蓉

科普作家，美國德州奧斯汀大學理論物理博士，現居美國芝加哥。研究課題包括廣義相對論、黑洞輻射、費曼路徑積分、飛秒雷射、雷射探測晶體性質、高頻及微波通訊、EDA積體電路軟體等，發表專業論文三十餘篇。2012年開始出版了一系列科普著作，其文風深入淺出，趣味盎然，亦保持科學的嚴謹性，深得讀者喜愛，代表作品有《從骰子遊戲到AlphaGo》、《可以，這很科學》、《相對的宇宙，愛因斯坦的困惑》、《第一支火箭》、《宇宙零時》等。

造物者的奧祕

一、時間空間之謎
1 牛頓點亮的火把
2 電磁交響曲
3 尋找以太
4 相對性原理
5 什麼是「同時」
6 萬有引力
7 量子革命

二、黎曼幾何
1 幾何幾何
2 迷人的曲線和曲面
3 爬蟲的幾何
4 愛因斯坦和數學
5 向量的平行移動
6 阿扁的世界
7 測地線和曲率張量

三、相對論悖論知多少
1 孿生子悖論
2 同時的相對性
3 閔考斯基時空中的固有時
4 四維時空
5 勻加速參考系上的愛麗絲
6 太空船悖論
7 質能關係E＝mc2

四、引力和彎曲時空    
1等效原理
2 圓盤悖論和場方程式
3 實驗證實
4 時空中的奇點
5 霍金輻射
6 黑洞戰爭

五、茫茫宇宙    
1 宇宙學常數的故事
2 大爆炸模型
3 永不消失的電波
4 探索引力波
5 暗物質
6 引力透鏡（重力透鏡）
7 暗能量
8 路在何方

附  錄
附錄A 伽利略變換和勞侖茲變換
附錄B 張量
附錄C 度規張量
附錄D 協變導數
附錄E 質能關係簡單推導
附錄F 用飛船1號的坐標系解釋孿生子悖論