文系のための 東大の先生が教える 重力

文系のための東大の先生が教える

重力

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どんどん楽しく読める!

文系のための東大の先生が教える 重力
 
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ISBN 978-4-315-52812-1
A5判/カラー2色刷/304ページ
発行日:2024/06/10
定価1650円(税込)

 

 地球が私たちを引きつける力「重力」。とても身近な力ではありますが,いったいなぜ重力がはたらくのか,不思議に思ったことはありませんか。
 ガリレオ・ガリレイやアイザック・ニュートン,そしてアルバート・アインシュタインといった偉大な科学者たちも,重力の謎に挑戦してきました。そして「万有引力の法則」や「一般相対性理論」といった重力の理論を生みだしました。しかし実は,重力の正体は現在でもよくわかっていません。重力は現代物理学の最大の謎ともいえるのです。
 本書では,そんな重力の基礎から,重力の謎に挑む最先端の物理学まで,生徒と先生の対話を通してやさしく解説します。宇宙を支配する重力の奥深さが堪能できるでしょう。

 

 

CONTENTS

  • 【試し読み】Bunkei_Gravity_1.jpg
Bunkei_Gravity_2.jpg
Bunkei_Gravity_3.jpg
    1時間目:ニュートンが発見した万有引力の法則

    STEP1. すべての物体は引き合っている!
    多くの科学者を悩ませる重力の正体
    重い球と軽い球,どちらが先に落下する?
    球の落下速度はどんどん大きくなる
    すべての物体は「万有引力」で引き合っている
    ニュートンの万有引力の法則とは?
    万有引力の大きさを測ってみた
    万有引力は,とても遠くまではたらく?
    重力と万有引力は同じもの?
    地球上の重力の大きさは場所によってちがう

     

    STEP2. 万有引力の法則があばいた星々の世界
    そもそも「力」って何?
    「質量」って何?
    地球上の物体は,同じ速度で落下する
    月はなぜ地球に落ちてこない?
    ボールを「人工衛星」にする方法
    宇宙ステーションはなぜ無重力状態なのか?
    万有引力の法則で惑星の運動を計算できた !
    天王星には万有引力の法則が通用しない?
    偉人伝① 近代科学の父,ガリレオ・ガリレイ

     
  • 2時間目:重力の正体は,時空のゆがみだった

    STEP1. 時間と空間の常識を覆した特殊相対性理論
    万有引力の法則には,ほころびがあった
    特殊相対性理論って何だろう
    光速に近づくほど,時間の流れが遅くなる
    高速の物体は,長さが縮む
    光速に近づくと,質量がどんどん大きくなる

     

    STEP2. 重力理論に革命をおこした一般相対性理論
    一般相対性理論って何?
    アインシュタインのひらめき「重力は消せる!」
    空間は曲がっていた !
    重力は空間のゆがみが引きおこす力
    重力が強い場所ほど,時間の流れが遅い
    時空の曲がりをあらわす「アインシュタイン方程式」

     

    STEP3. 重力波とブラックホールの観測
    一般相対性理論が予言した時空のさざなみ「重力波」
    重力波が新たな天文学を切り開く
    重力があまりにも大きな天体「ブラックホール」
    ブラックホールの候補天体が見つかった
    ブラックホールの撮影に成功!
    偉人伝② 物理学を一変させた,アルバート・アインシュタイン

     
    3時間目:重力は,現代物理学最大の謎

    STEP1. 謎に包まれた 「ミクロな世界の重力」
    相対性理論では説明できない「ミクロな世界の重力」
    ミクロな世界ではすべてがあやふや
    宇宙はごくごく小さな「特異点」から生まれた?
    ブラックホールに落ちるとどうなる?
    「特異点」の中はどうなっているのか

     

    STEP2. 謎の重力源と謎のエネルギー
    宇宙には見えない重力源がたくさんある
    謎に包まれる「ダークマター」
    宇宙を膨張させる正体不明のエネルギー
    ダークエネルギーの存在を予言したアインシュタイン
    ダークエネルギーの正体は真空のエネルギー?
    ダークマター解明の道筋「すばる望遠鏡」

     

    STEP3. 重力はなぜ弱いのか
    この世界はとっても小さな素粒子でできている
    自然界を支配する「四つの力」
    力の正体は,素粒子のキャッチボール
    四つの力の統一は物理学者の夢
    重力は,なぜか桁ちがいに弱い
    この世界は3次元空間ではないのかも
    重力の伝わり方から,次元の数がわかる

     
    4時間目:重力の謎にせまる超ひも理論

    STEP1. 世界は「ひも」でできている
    素粒子の正体は「ひも」だった!?
    超ひも理論は9次元空間を予言する
    重力の正体は「閉じたひも」なのかもしれない
    超ひも理論の 「超」は, 「超対称性粒子」に由来
    LHCなら,超対称性粒子をつくれるかも
    高次元空間があれば,ミニブラックホールができるかも

     

        


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