東京大学の先生伝授
文系のためのめっちゃやさしい
中学校で,あらゆる物質は「原子」でできていると習った記憶はありませんか。この原子をもっともっと細かくしていくと最終的に何に行き着くのでしょうか。「あらゆる物質は,原子よりもうんと小さな極小のひもでできている!」。これが超ひも理論の考え方です。ひもがぶつかったり,くっついたりすることで,さまざまな自然界の現象が引きおこされているのだといいます。 超ひも理論は,1960年代後半に,南部陽一郎博士によって,その原型がつくられました。その後,さまざまな理論の革命を経て研究が進められていますが,今なお完成していません。しかし,超ひも理論が完成すれば,宇宙の始まりを計算できるようになり,わたしたちが暮らす,この宇宙の根本原理が解明されるかもしれないといいます! 本書では,超ひも理論のエッセンスを,生徒と先生の対話を通してやさしく解説します。本書を通して,最新物理学の壮大なスケールを味わってみてください。
STEP1. 世界は何でできている? この世界のすべては,「ひもの集まり」!? 物質を拡大すると,素粒子に行き着く 素粒子の正体は,細長いひも STEP2. 素粒子ってどんなもの? 素粒子の大きさはゼロ 発見されている素粒子は全部で17種類 素粒子には,パートナーとなる影の素粒子が存在する ひもの振動のちがいで,いろんな素粒子が生まれる
STEP1. 世界は何でできている? 超高速で振動するひもが「物質」をつくる ひもの長さは10-35メートル ひもは切れたりくっついたりする ひもは1秒間に1042回振動している ひもの振動のしかたを見てみよう STEP2. 「力」はひもが生みだしていた 自然界はたった四つの力でできている 素粒子のキャッチボールで力が生まれる ミクロな世界で顔を出す強い力 原子核を崩壊させる弱い力 力の正体は,切れたりくっついたりするひも 重力は,輪っか状のひもが伝えているのかもしれない STEP3. 超ひも理論の歴史を知ろう! 素粒子は点だと考えられていた 超ひも理論の原型が誕生した! 第1次超ひも理論革命 第2次超ひも理論革命 超ひも理論の「超」は,「超対称性粒子」に由来 偉人伝① 量子力学の問題を解決,朝永振一郎
STEP1. 9次元空間の世界 次元って何だろう? ひもは9次元空間で振動する 3次元をこえる空間は小さく丸まっている かくれた6次元はどんな形? 9次元のひもを2次元でえがく方法 STEP2. 超ひも理論に欠かせない不思議な膜 ひもはブレーンという膜にくっついているのかもしれない 私たちは,ブレーンの中にいる? 重力はけたちがいに弱い 重力の伝わり方から次元の数がわかる 偉人伝② 物理学の巨人,南部陽一郎
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