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量子力学のところはsf好きにはたまらない。中学生ぐらいからおすすめできると思う。ぜひプレゼントしたい。
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物理好き、SF好きなら読める。
電波とかは理解できたけど、
量子論は哲学的でかなり理解が難しい。。
俺はニュートン力学まででいいかな。笑
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松原さんの「宇宙に外側があるか」を読んだ時、なかなか難しいと感じた記憶があります。
今作は、あくまで広く浅くで物理学全体を論じており、視覚的な資料が少ないが大変わかりやすい仕様でした。しかしながら、物理を通して本質的な問いを投げかけており、この世界の成り立ちに俄然興味が湧く内容でした。
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触りを知るには良いが、タイトルほどの驚きは無し
特に相対性理論と量子論についてページを割いているものの、佐藤勝彦さんの本の方が深く知れて面白いと思う。文系だとしてもこちらがおすすめ。
携帯がなぜ届くのか、
空はなぜ青いのか、
地球には何故四季が一年で訪れるのか、
などtips理解には良いかも
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身近な自然現象に対し要点を抑え簡潔に説明しているため、簡単な雑学を拾うのに適している。
雲は軽くて小さな粒の集まりで非常に空気抵抗を受けやすい為、落下する速度が遅く、まるで浮いているように見える。
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日常で引っかかっていたこと、学問についての考え方などにいくらか答えてくれた。
面白かった。
価値観を大きく変えてくれた本。
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波長が長い方が回り込みやすい。光は0.01ｍｍより短く回り込まないが、電波は回り込む。電波は壁も突き抜ける。
4つの力＝重力、電磁気力、強い力、弱い力。
電磁気力か重力で説明できる。作用反作用の法則は、電子が反発する力、摩擦力は、原子同士の電磁気力。
強い力は原子核の陽子と中性子をくっつけている力。弱い力は中性子が陽子に変わるなど粒子に変化を起こす力。
カミオカンデは陽子の崩壊を確かめるためにつくられたがまだ見つかっていない。ニュートリノは偶然見つかった。
4つの力の統一理論の有力候補が超ひも理論。実験方法が見つかっていない。
研究分野を絞っても、毎日50以上の論文が書かれている。タイトルが大事。
物理学会や天文学会などは一般の人も発表している。アインシュタインの特殊相対性理論は、アマチュアだった時に発表された。
空が青い理由＝青は波長が短く、空気中で散乱するから。赤は長いのでまっすぐ進む。夕焼けや朝日は、空気層が厚いので青は散乱して途中で失われるが、赤はまっすぐに進むので届く。ただしあまり散乱はしないので、周辺が赤くなるだけ。
温暖化の原因は宇宙線の量が関係しているという説。宇宙線の量が多いと雲ができやすくなり温度が下がる。少ないと雲が少なくなり温暖化する。銀河の中で腕の中にあるか外にあるか、で氷河期が生まれたという説がある。
地軸が安定しているのは、月の重力があるため。
海王星まで45億キロ、光で4時間くらいかかる。
色は、モノに当たった光（太陽光や照明の光）のうち吸収されずに反射されたもの。白はすべてを反射し、黒はすべてを吸収している。黒は熱を持ちやすい。熱を持つと電波を放射する。そのため無限に暖かくなることはない。
火傷は分子の運動が早くなりすぎて、細胞が破壊された現象。凍傷は逆に温度が低いため分子の振動が少なくなったため起こる現象。
ブラウン現象は、周りの水分子が原因。分子と原子が存在している証拠。
ボルツマンが原子の存在を主張したが、当時は認められなかった。ボルツマンは統計力学の始祖。
世の中の物質はクォークと電子でできている。クォーク３つで陽子、中性子になる。その組み合わせで原子ができる。
GPSは相対性理論を応用して自国の補正を行っている。
動いているモノの時間は遅く進む＝特殊相対性理論。ローレンツ変換で表される。
重力がかかると時空間がゆがみ時間が遅く進む＝一般相対性理論。リーマン幾何学で表される。日食の時に太陽の重力で星の光が曲げられたことから証明された=時空のゆがみ＝アインシュタイン方程式
スカイツリーは重力が少ないため、時間の進み方がずれている。
ブラックホールは強い重力で時空がゆがんで光さえも外に出られない。出口がどうなっているのかはわからない。空間をワープできる可能性がある。タイムマシンの可能性もある。
光は波と粒子の両方の性質を持っている。波長が短い光ほどエネルギーが大きい。紫外線は体に影響を及ぼす。さらに短いエックス線、ガンマ線は被ばく量が問題になる。
すべての素粒子は量子である。粒というより波としての性質を見ると量子と考えたほうがいい。
光は干渉縞が現れる＝波としての性質。しかし光のエネルギーは整数倍＝量子があると考えればつじつまが合う。
光電効果＝高い振動数の強い光を当てると反射する電子の数が増加する＝粒としての性質を表す。太陽光発電は光電効果のおかげ。
電子は原子核の周りにぼやーっと電子雲が広がっている。電子を二重スリット実験すると干渉縞が現れる=波としての性質。一つずつ飛ばすと点状に跡が残る。だんだん縞模様になる。観測装置をつけてどちらのスリットを通ったか調べようとすると、干渉縞は現れない。
量子の波は確率の波。
シュレディンガー、アインシュタインは確率の波を受け入れなかった。シュレディンガーの猫＝生きている状態と死んでいる状態が重なり合っている。
右と左のスリットを通り抜ける状態が共存している＝重ね合わせ。波としてふるまうと、閉じ込めた粒子が外に飛び出す＝トンネル効果。
量子コンピューターは、０でも1でもある状態を表すことができる＝複数のタスクを平行して計算できるから早いとされている。
暗号は素因数分解が簡単には計算できないことを利用している。量子コンピューターの時代になると、量子暗号が必要。
シュレディンガー方程式とハイゼルベルクの方程式、ファインマンの経路積分、いずれも同じ結果になる。
多世界解釈＝観測した瞬間に一つの現実に決まる。その他の可能性も平行してありうる。
宇宙の始まりは、インフレーション（急膨張）の後にビッグバンが起こった。量子論のトンネル効果のように、何もないところから出たのではないか＝ホーキンスの理論。
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物理に触れたことあるけど、難しくて諦めたという人におすすめ。身近な現象と物理の関係がとてもわかりやすくまとまっている。
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扱ってる内容は難しかったけど身近なもので説明されててわかりやすかった。特に、相対性理論の例としてスカイツリーの展望台と地上では流れてる時間がほんの少しずれてるとか。
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りょうしりきがくの絵本を娘と読んだけど、何が何だか腑に落ちない感じがしてたところちょうど良い題材の本書が目に入り、手にとってみたとな。結論、量子に対する感覚はふわふわした印象で良かったのだと合点しました。
理科の実験レベルの波長と周波数のおさらいで電波ってどうして届くのとか序盤でふむふむ読み進んでいくと、ニュートンの万有引力、相対性理論、量子力学と本格的な内容に昇華されておりまして、概念としてこんなもんかなーというレベルでの認識はできたかなと。でもやっぱり相対性理論と量子論は頭でイメージしずらいし、理解をもっと深めたいなという野心も芽生えてきます。
人間原理論はカント哲学との相関もかんじられて、世の中の原理を追求するという目的はどこかしら似通っているところもあるのかなーと人文学寄りの私は思うのです。
後は個々の理論を入門書雑多読みしながら深めてこうけなと、知識の深淵は世界の見方を広げてくれるのかなという期待を孕みながら。
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物理学を学び始めたばかりということもあり、内容が難しく、星三つという評価になりましたが、各題で問いかけとまとめがされていて、なんとなく理解し、最後まで読み切ることができました。
この本は前の章で紹介されたことをもとに、発展した内容を述べることもあるため、一章から七章まで順に読み進めていくことをお勧めします。
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波長が長い光ほどまっすぐ進み、波長が短い光ほど、さまざまな原子や分子にぶつかって進路を曲げられ散乱する
⇒
空の話。
青は波長が短いから、上空で拡散
赤色は長いから届く
摩擦のない宇宙では、一度回転したものは止まらない
⇒
地球の自転の話
一般相対性理論によると、重力の正体は、時空間のゆがみである。つまり、物体があると、そのまわりの時空間がゆがみ、重力が生まれる。
⇒
トランポリンの喩えが分かりやすい。
何もないとき→平べったい
重いものが乗った→凹む
その状態で軽い球をおく→凹んだ場所に吸い込まれる⇒これが重力
重いものの方が大きく凹むから、
周りを引っ張る力も強くなり
重力も強くなる
時空間そのものがゆがんでいるため、光さえも外に出られない
⇒
ブラックホールはある。
物を上に投げると重力で戻ってくる。
でもスピードつければ宇宙まで投げれる。
重力が強ければそれもできなくなるから、光が出れなくなる
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分かりやすく端的に書いてあるので読みやすかったです。物理学入門としていい本です。繰り返し読んでいるのですが、基本的にどこの章から読み始めても読み切れるのもいいなと思います。
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一問一答形式で書かれており、内容もわかりやすかった。読みながら思わず、「へえ〜」とか「ああ〜」と声が出た。
わかりやすくするために、かなり抽象度を高めて、詳細を端折りまくっていると思うので、人によってはかなりむず痒いかもしれない。
もともと宇宙に関する読みたい本があったのだが、基本的な法則や現在の物理学でメジャーとされる議論の概要をわかっていないこともあり、読み進められず困っていたので、とっかかりとしてこの本はかなり良かった。
他の物理学に関する本も少しずつ読んでいきたいと思えたのも、この本の効果だと思う。
それにしても、よくSFなんかで時空が歪むとか、別の世界線なんかが出てきて「なぜこうもみんな似た様な不思議なことを思いつくのか？」と思っていたが、実際に物理学の説として存在していることを知り、現実と同じくらい、この世の創作も奥が深いな〜という気持ちになった。
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タイトル通り、本書は物理学に関して、私のような初心者が抱きがちな疑問にダイジェストで答えてくれる。
とても面白いと感じる一方で、量子論が、直感的に「分かった」と感じにくい分野であることも理解できた。「分かった」という感覚は、既存の感覚や概念が新しい知識と結びついたときに生じるが、量子の世界は私たちが普段認識する世界とかけ離れているため、頭では「そういうものか」と納得できても、心から「分かった」とは感じにくい。
特に、「シュレーディンガーの猫」で有名な「観測されるまでは複数の可能性が共存する状態」という考え方には、肌感覚として納得しがたいものがある。「いや、いくら何でもそれは。。」という感想しか出てこない。
こんな当たり前のことで大袈裟な、、と物理の知識を持つ方々には鼻で笑われるかもしれないが、私にとっては、この世界の奥深さを垣間見たようにすら思った。自身の仕事の専門性とは無関係だし、知らなくとも日常に支障を来さないが、世界の見え方に大きな影響を与えてくれる。時間が許す限り、この分野について継続的に学んでいこうと思う。
