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ニュートン別冊 次元とは何か

ニュートン別冊

次元とは何か

 

3次元空間の物理法則をこえた 人類がまだ知らない高次元の世界

次元とは何か
 
 
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ISBN978-4-315-52623-3
A4変型判並製/カラー4色刷/176 ページ
発行年月日:2022/11/05
定価:1980 円(税込)

 

 

 

 私たちが暮らす世界は「3次元空間」,あるいは,時間を加えた「4次元時空」とよばれることもあります。しかし,一部の物理学者たちは,「空間は9次元だ」と考えています。物理学の理論を突きつめていくと,この世界が4次元以上の高次元空間である可能性があるのです。はたして,そのようなことはあり得るのでしょうか?
 次元に関する研究には,たとえば「ホログラフィー原理」もあります。「空間は幻かもしれない」というもので,摩訶不思議に思われるかもしれません。しかし,この世界の謎をとく鍵を見つけるため,加速器での実証実験を含めて,物理学の分野をまたいだ研究が,活発におこなわれています。
 本書では,基本から最先端の理論まで,「次元」の科学を徹底的に紹介しています。さあ,高次元を見つける旅に出発しましょう!

 

CONTENTS

  • プロローグ
     
    1 私たちの住む3次元空間とは
    次元とは ①~②
    2次元の特徴とは? ①~②
    3次元の特徴とは?
    3次元の立体と2次元の影 ①~②
    column1 2次元人の目に映る世界とは?
     
    2 相対性理論と次元
    第4の次元「時間」
    時間の「流れ」
    特殊相対性理論
    特殊相対性理論時空図 ①~④
    Q1 時間はなぜ1次元しか無いのか?
    一般相対性理論
    曲がる空間とは? ①~②
    重力と時空
    ブラックホールと時空
    特異点と次元
    超ひも理論と重力
    column2 超ひも理論は,宇宙のすべてを説明できる!?
    column3 次元によって直線がかわる?
     
    3 4次元空間を“見る”方法
    次元の拡張
    4次元目の方向
    「超立体」とは? ①~②
    超立体を“見る”
    4次元の球
    4次元空間では何がおきる?
    4次元空間での移動
    column4 超立方体を回転するとどう見える?
    column5 正多面体の4次元版「正多胞体」とは?
    column6 正多胞体をつくってみよう!
    Q2 「曲がった面」は3次元ではないのか?
    Q3 1次元と2次元の中間はないのだろうか?
     
  • 4 高次元空間をみつけだせ!
    高次元理論の登場
    高次元を考える理由 ①~③
    高次元はどこにある? ①~②
    「超ひも理論」の余剰次元 ①~③
    大きな余剰次元
    曲がった余剰次元
    次元の数と重力 ①~③
    加速器実験
    高次元の証拠さがし ①~③
    もっと知りたい! 高次元
    Q4 次元のことなる世界では物理法則もかわる?
    Q5 誕生したばかりのこの宇宙は何次元だったのか?
     
    5 空間は幻なのか?
    ホログラフィー原理とは?
    ホログラムとは?
    column7 ホログラムをつくる鍵は「光の干渉」
    重力は幻なのか?
    ブラックホールと情報
    ホログラフィー原理の誕生
    超ひも理論とホログラフィー原理 ①~③
    量子もつれと時空 ①~③
     
    6 トポロジーと次元
    トポロジーとは?
    身の回りのトポロジー
    Topics トポロジー
    column8 トポロジークイズ
     

FAQ