文系のためのめっちゃやさしい 時間

東京大学の先生伝授

文系のためのめっちゃやさしい

時間

理科が苦手な人でも、どんどん楽しく読める!

文系のためのめっちゃやさしい 時間
 
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ISBN 978-4-315-52605-9
A5判/カラー2色刷/304ページ
発行日:2022/09/20
定価1650円(税込)

 

 時間とは,いったい何なのでしょうか。古代より多くの科学者たちがこの難問に挑んできました。しかし今なお,その答えは出ていません。「時間が過去から未来へ流れるのはなぜなのか」「時間を巻き戻すことはできないのか」「時間にはじまりや終わりはあるのか」。そういった謎に,最前線の物理学者たちが取り組んでいます。
 かつて,時間は誰にとっても平等で,同じテンポで流れつづけるものだと考えられていました。しかし20世紀はじめ,アルバート・アインシュタインがまったく新しい時間観を唱えます。なんと時間の流れ方は,状況によって変わるといいます。つまりアインシュタインは,時間は伸び縮みするものだと考えたのです。この時間の伸び縮みを利用すれば,タイムトラベルだって原理的には可能です!
 本書では,時間の正体について,生徒と生徒の対話を通してやさしく解説します。時間の謎を一緒に考えてみませんか。

 

 

CONTENTS

  • 0時間目:イントロダクション

    STEP1. 物理学者を悩ませつづける時間
    時間とは何なのか?
    時間の正体は,2500年以上前からの難問
    古代人は,天体の動きを時間の基準にしていた
    振り子を使った時計が開発された
    宇宙のすべては,同じ時を刻むと考えられた
    アインシュタインの大発見! 條ヤは伸び縮みする

     
    1時間目:時間の正体にせまる

    STEP1. 時間が一方向に流れる謎
    どちらが 「過去」で,どちらが 「未来」?
    時間が過去から未来に流れる理由は,19世紀からの難問
    物の散らばり具合が,時間の流れの正体?
    時間がたつほど,物は散らばっていく
    エネルギーを使えば,散らばりをおさえられる

     

    STEP2. 時間に終わりとはじまりはあるのか?
    時間に終わりがあるのか,よくわからない
    時間は,宇宙の誕生ではじまったのかもしれない
    宇宙の誕生初期には虚数時間が流れていたのかもしれない
    宇宙が誕生する前にも宇宙はあったのかもしれない
    時間は,コマ送りなのかもしれない
    結局,時間って何?
    偉人伝① 「エントロピー」の概念を提唱,ルートヴィッヒ・ボルツマン

     
    2時間目:アインシュタインの考えた伸び縮みする時間

    STEP1. 時間の流れ方は立場で変わる!
    新幹線の中でも光はまっすぐ上に進む
    だれが観測しても光の速度は同じ
    時間の進み方は立場で変わる!
    時間の遅れはおたがいさま
    同時の現象が同時でなくなる!?
    何が過去,現在,未来かは人によってちがう

     

    STEP2. 重力で時間の流れは遅くなる
    重力が強い場所は時間の進みが遅くなる
    ブラックホールの表面では時間が止まる!?
    地球は私たちの時計を遅らせている
    火星探査機バイキングが検証した時間の遅れ
    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:タイムトラベルを科学する

    STEP1. 未来へのタイムトラベル
    タイムトラベルは物理学で真剣に研究されてきた
    未来へのタイムトラベルは,日常茶飯事
    ブラックホールを使った未来旅行
    とてつもなく重い球状のタイムマシン

     

    STEP2. 「双子のパラドックス」を考えよう!
    宇宙旅行で年を早くとるのはどっち?
    弟から見ると,兄の時間が遅れる
    兄から見ると,弟の時間が遅れる
    兄の加速・減速がパラドックスを解く鍵

     

    STEP3. 過去へのタイムトラベル
    過去へ行くと,「タイムパラドックス」がおきる
    パラレルワールドがあれば,過去に行けるかもしれない
    過去への旅行を可能にする 「ワームホール」
    つぶれないワームホールをつくるのはむずかしい
    二つのワームホールを使えば,タイムマシンが実現する
    ワームホールを探しだせ
    光速をこえる粒子を使えば,過去への通信が可能かも
    宇宙の時空のゆがみを,タイムトラベルに利用

     
    4時間目:暦と時計の科学

    STEP1. 正確な暦をつくるには
    地球の1年は,365.2422日
    太陰暦と太陽暦って何?
    1年の長さは,少しずつ短くなっている
    1日の長さは,毎日変わる
    うるう秒の調整がいつ必要なのかはわからない

     

    STEP2. 超正確な1秒を求める時計の進化
    1秒の定義は進化しつづけてきた
    現在の1秒の基準 ! セシウム原子時計
    時空のゆがみをはかれる光格子時計
    スカイツリーで時空のゆがみを実証!

     

        


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