ニュートン式 超図解 最強に面白い!! 量子論

ニュートン式 超図解 最強に面白い!!

量子論

13歳から読める決定版!
史上最高の量子論の入門書!!

ニュートン式 超図解 最強に面白い!! 量子論
 
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ISBN 978-4-315-52235-8
A5判/カラー2色刷/128ページ
発行日:2020年5月15日
定価:本体900円+税

 

 原子や電子などのミクロな世界では,日常の世界の常識とはかけはなれた,不思議なことがおきています。たとえば電子は,一つの電子が粒子のような性質と波のような性質をあわせもつといいます。しかもその一つの電子が,漫画の忍者のように,あちこちに同時に存在するというのです。
 このように不思議な,ミクロな世界の物理法則を,「量子論(量子力学)」といいます。しかも量子論は,不思議なだけではありません。現代のテクノロジーの基礎となっています。たとえば電子器機に使われている半導体の性質は,量子論によって明らかにされました。量子論がなければ,コンピューターもスマートフォンもなかったのです。
 本書は,量子論をゼロから学べる1冊です。むずかしい物理学や数学の知識は必要ありません。“最強に”面白い話題をたくさんそろえましたので,中学生以上の方であれば,どなたでも楽しめます。不思議で興味深い量子論の世界を,どうぞお楽しみください!

 

CONTENTS

  • イントロダクション

    量子論は,ミクロな世界の物理法則
    相対性理論と量子論は,自然界の二大理論
    量子論の重要事項 光や電子は,波でもあり粒子でもある!
    量子論の重要事項 一つの電子は,同時に複数の場所に存在する!
    量子論によると,未来は決まっていない!
    コラム 量子論は,ミクロの世界だけ?
    コラム 未来を予測!? かわった占い
    4コマ ラプラスとナポレオン
    4コマ 政治家,ラプラス

     
    1 光や電子は,波でもあり粒子でもある

    光やミクロな物質は,「波と粒子の二面性」をもっている
    19世紀,光は波だと考えられた
    光の性質は,波の長さでかわる
    エネルギーは不連続! プランクの「量子仮説」
    アインシュタインは,光が粒子の性質をもつと考えた
    光を単純な波だとすると,説明がつかない
    夜空に星が見えるのは,光が粒子だから
    結局,光の正体は波? それとも粒子?
    電子にも,波の性質があると考えられた
    波の性質が,電子の居場所に関係していた
    4コマ ド・ブロイ,物理学と出会う
    4コマ ノーベル賞を受賞したが

     
    2 一つの電子は,同時に複数の場所に存在している

    ミクロな物質は,「状態の共存」という分身の術を使う
    電子の「波と粒子の二面性」と「状態の共存」を示す実験
    電子は見られると,波から粒子になる
    電子は,広範囲に分身しながら存在している
    一つの電子は,二つの通路を同時に通ることができる
    電子の波は,マクロな物体とふれあうと収縮する
    電子がどこにいるのか,誰にも予測できない
    生と死が共存した「シュレーディンガーのネコ」
    コラム 貝殻から,波の音が聞こえる
    4コマ シュレーディンガーの初恋
    4コマ 西洋科学と東洋哲学の出会い

     
  • 3 量子論がえがくあいまいな世界

    電子の位置と方向は,同時にはわからない
    未来の予言を不可能にする「不確定性関係」
    アインシュタインが予言した「不気味な遠隔作用」
    ミクロな世界では,物質が生まれては消えている
    電子は幽霊のように,壁をすりぬけられる
    トンネル効果で,原子核から粒子が飛びでる
    コラム 博士! 教えて!! 身近にあるトンネル効果
    コラム トンネルの天井の扇風機

     
    4 さまざまな分野に進出する量子論

    量子論の発展が,IT社会を生んだ
    電子の雲の解明で,周期表の意味が明らかになった
    量子論がなければ,化学反応のしくみはわからなかった
    パソコンもスマホも量子論で動く!
    リニアモーターカーは,量子論で走っていた
    鳥の渡りや光合成にも,量子論が関係しているらしい
    コラム ギネス認定の超高速リニア
    量子論はまだ,重力を説明できていない
    量子論と一般相対性理論の融合が,期待されている
    二大理論の統合で,宇宙誕生の謎が解明できるかもしれない
    コラム 量子論の「多世界解釈」って何?

     
    5 量子論を応用した最新技術

    超高速計算を可能にする「量子コンピューター」
    量子コンピューターは,電子の「重ね合わせ」を利用する
    「量子もつれ」を使った,テレポーテーション
    量子テレポーテーションで,通信ができるかもしれない
    コラム タコでエビをとる漁師の話

     

        


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