記事の内容
この記事では、物理学や宇宙物理学に関する本を紹介します。
物理、宇宙論、とても面白いですよね。常識の深掘り、常識の破壊、いろんな刺激を受け取れます。
それに、力学や電磁気学、波、熱など、基本原理はとても重要です。毎日の生活と繋がっています。
しかし、私自身、物理学や宇宙物理学の専門書はまだ全然読めていないです。とくに、宇宙論や素粒子論を数式で理解しよう、という余裕はまだまだありません笑
この記事では、一般向けの読み物をまとめます。
それでは、目次をどうぞ。
このブログ全体のガイドライン
あらゆるテーマをゆるく楽しんでいます。
物理学一般 読み物
数学ガールの物理ノート ニュートン力学
力学の学び直し、入門に最適！！
数学ガールの物理ノート 波の重ね合わせ
圧倒的にわかりやすい。
面白くて眠れなくなる物理
物理学の原理と法則
□単純、簡明、統一、原理主義□
物理学者は、多様で複雑に見える自然だが、真理は意外に単純明快であり、論理を忠実にたどっていけば必ず真理に到達できると信じている。アインシュタインが述べたように、「神は老獪だが、意地悪ではない」のである。そのための自然を解剖していく手法は、本書に書いたような原理・法則・原則に則っている。どのような建築物もレンガ一つひとつの積み重ねから成り立っているように、壮大な物理学の成果も、最も基本的な原理の上に構築されているのである。―本書より
原理、法則、定理の違いを説明できますか？
物理学と神
Amazon.co.jp: 物理学と神 (講談社学術文庫) eBook : 池内了: Kindleストア
かつて神の存在証明を果たそうとした自然科学は、その発展とともに神の不在を導き出した……というのは、本当だろうか？ 現代物理学の描く世界からは、宇宙に最初の一撃を与え、サイコロ遊びに興じる至高の存在はいまだ消え去っていないのではないか？ 古代ギリシアから近代科学の黎明、そして量子力学まで、「神という難問」に対峙し翻弄される科学の歴史を、名手が軽妙かつ深く語り切る。唯一無二のサイエンス・ヒストリー！
物理数学の直観的方法 〈普及版〉
ベクトル解析、フーリエ変換、複素積分など、理工系学生の前に立ちはだかる数学の「10の難所」をカバー。試験前に途方にくれる幾多の学生を救い、「難解な数学的手法の意味が、目からウロコが落ちるように理解できた」「はじめて腑に落ちた」と絶大な支持を得た不朽の名著の新書版!
物理の数学をイメージしよう。わかりやすい。
数学ガール ポアンカレ予想
《ポアンカレ予想》は、20世紀の初頭にフランスの数学者アンリ・ポアンカレが提示した位相幾何学の問題であり、2000年にクレイ数学研究所が発表した7つの数学の難問（賞金100万ドルのミレニアム問題）の一つです。百年間、誰も証明できなかったこの問題が、21世紀の初めにロシアのグリーシャ・ペレルマンによって証明されました。
本書は、ポアンカレ予想をテーマに、トポロジー（位相幾何学）、基本群、非ユークリッド幾何学、微分方程式、多様体、フーリエ展開などの数学的題材を解き明かしていきます。大学受験を迎えた「僕」の苦悩と数学ガールたちとの交流も軽やかに描かれます。
ポアンカレ予想の入り口まで！！
現代幾何学の入門として易しい。
多様体とかしっかり勉強したいな、現状、ぜんぜん専門書は読めていない。
目に見える世界は幻想か？
現代の物理学は、人間の思考を根底から支配している常識を捨て去ることで進展してきた。人間の見た目通りの世界は、本当の世界の姿なのか。人間の存在は、その物理的世界の中でどのような位置を占めているのか。近代物理学の誕生の経緯、そして物理学に大きな革命をもたらした量子論と相対論の成り立ちを概観。物理学とは、常識に対する挑戦である――。日々の生活のヒントにもなる、数式・図表を用いない物理学の入門書。
マックスウェルの悪魔
マックスウェルの悪魔なら火にかけたヤカンの水を凍らせる。タイムマシンを実現させて過去をよみがえらせ、永久機関を動かして、世間をアッといわせてみせる。人類が滅び、宇宙に終焉が訪れるとすれば、マックスウェルの悪魔こそ、救世主か?
確率から物理学へ。
熱とはなんだろう
エントロピーはなぜ増え続けるのだろうか? 熱の正体は? エントロピーの正体は? マクスウェルの悪魔はまだ生息しているのか? ブラックホールのエントロピーって? 物理ファン待望の「熱」の決定判。
スケールが大きい！！
エントロピー増大則の普遍性を基礎からじっくりと。
ブラックホールまで話が進むところが、この法則のすごいところ。
核兵器のしくみ
原爆から原発までゼロからわかる決定版！ 原爆、水爆、中性子爆弾……人類を消滅し尽くす超巨大エネルギーはどのように生れるのか？ 核分裂・核融合の原理から放射能の怖さまで、現代人が知っておくべき核の知識を初歩から徹底解説！
物理がわかる実例計算101選
具体例のおかげでイメージできるよ。
心は量子で語れるか
議論の過程が面白い。
まだまだ仮設だからこそ、いろんな思考、アイデアが楽しい。
時間はどこから来て、なぜ流れるのか？
「時間が経つ」あるいは「時が流れる」とは、どういうことだろうか？
目の前に置かれた時計を見つめている自分を想像していただきたい。時計の針が、3時ちょうどを指しているのを見たとしよう。そのままじっと時計を見つめていると、秒針がゆっくりと一周し、長針がわずかに進んで、3時1分を指すのが見える。さらに見つめ続けると、やがて針は3時2分を、続いて3時3分を指す。
時計を見ている人にとって、針がある時刻を指すのを目にする場合、その時刻だけがリアルな瞬間だと感じられる。針が3時2分を指しているならば、3時1分を指す光景は過去の記憶であり、3時3分を指すことは未来の予測である。どちらも、3時2分を示す時計を目の当たりにしている「いま」のようなリアリティは感じられない。時計を見つめ続けると、時計の針は、しだいに、その後の時刻へと動いていく。この状況を素朴に解釈すると、眼前の時計が示す「いま」の時刻が、後へ後へと移動していくことを表すようにも思われる。
さて、ここで考えていただきたい。こうした「時の流れ」は、意識の外にある物理世界においても、客観的な出来事として起きているのだろうか？ 言い換えれば、「時の流れ」は物理現象なのか――という問題である。
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【主な内容】
■はじめに――時の流れとは
《第I部 現在のない世界》
■第1章 時間はどこにあるのか
■第2章 過去・現在・未来の区分は確実か
■第3章 ウラシマ効果とは何か
《第II部 時間の謎を解明する》
■第4章 時間はなぜ向きを持つか
■第5章 「未来」は決定されているのか
■第6章 タイムパラドクスは起きるか
■第7章 時間はなぜ流れる（ように感じられる）のか
相対性理論を楽しむ本
相対性理論の面白さ。
常識を変えてしまう発想がすごい。
光速度不変なのだから、時空は相対的。
どこにいる誰にとっても出来事は同時に起こるという常識は間違いだった。
宇宙論 読み物
大栗先生の超弦理論理論入門
超弦理論をある程度厳密に理解したい！！
力の強さを表す結合定数を大きくしていくと、もう一つの次元が開く。その一つ高い次元から見ると、複雑な超ひも理論がシンプルな超重力理論になってしまう。この10次元の重力理論では弦だけでなく、膜も基本単位になる。空間は幻想だ。
強い力と弱い力
重力とは何か
僕たちは、宇宙のことぜんぜんわからない この世で一番おもしろい宇宙入門
とてもおすすめ。
考え方の本質を抑えつつ、疑問をうまくまとめてくれる。
宇宙のことまだまだわかっていない、としみじみ実感させてくれる。
2質量はあるが普通の物質と干渉しないダークマター
11地球にこんな大きなエネルギーをもつ超高速粒子を撃ち込んでくるのはだれ？
12どうして僕らは反物質じゃなく物質でできているの？
14何がインフレーションを起こしたのか？インフレーションを起こしたこの量子的な塊はどこから生まれたのか？
15宇宙の大きさは？なぜ空っぽなの？観測可能な宇宙が実際の宇宙全体に追いつくことは絶対にないかもしれない。宇宙は有限か無限か？
宇宙に外側はあるか
何がこの宇宙を始めたのか
インフレーションは本当に起きたのか
時間と空間の本質とは何か
宇宙にはなぜ構造があるのか
宇宙全体に量子論の原理を適用できるのか
ダークマターの正体は何か
ダークエネルギーの正体は何か
人間原理に意味はあるのか
この宇宙の他にも宇宙が存在するのか
人間は真の宇宙の姿を理解できるのか
THE UNIVERSE IN A BOX 箱の中の宇宙――あたらしい宇宙１３８億年の歴史
すごい宇宙講義
ニュートリノ もっとも身近で、もっとも謎の物質
もっとも小さな物質「素粒子」――そのなかでも、もっとも捕えにくいのがニュートリノだ。地球上の人間は皆、１秒間に６００兆個のニュートリノを浴びているが、ほとんどが幽霊のように通り抜けてしまうため、その実感はまったくない。この謎に満ちたニュートリノの正体にいま、人類が築き上げた科学と日本の圧倒的なテクノロジーが融合した「すごい実験」が迫りつつある。未来の物理学を書き換え得る熱い知の現場から、その面白さをわかりやすく解説。
物理の４大定数
光速c、重力定数G、電子の電荷の大きさe、プランク定数h。これらの基礎物理定数は日常から宇宙までを支配する法則が数値となったものだ。我々はふだん物理定数など意識せずに暮らしているが、この値が違えば太陽はブラック・ホールと化し、人類は地球にいられず火星に住むハメになり、宇宙の姿は激変する。本書では人類がいかにして4大物理定数を発見したか、そのことでどんな宇宙の謎が解け、またどんな謎が新たに出現したかを解説。相対性理論、宇宙の構造、素粒子や量子力学までわかる画期的な書!
時間の終わりまで ブライアン・グリーン
第1章 永遠の魅惑 始まり、終わり、そしてその先にあるもの
第2章 時間を語る言葉 過去、未来、そして変化
第3章 宇宙の始まりとエントロピー 宇宙創造から構造形成へ
第4章 情報と生命力 構造から生命へ
第5章 粒子と意識 生命から心へ
第6章 言語と物語 心から想像力へ
第7章 脳と信念 想像力から聖なるものへ
第8章 本能と創造性 聖なるものから崇高なるものへ
第9章 生命と心の終焉 宇宙の時間スケール
第10章 時間の黄昏 量子、確率、永遠
第11章 存在の尊さ 心、物質、意味
圧巻の物語。
宇宙検閲官仮説
すべての物理法則が破綻する「特異点」は、ふつうの宇宙であれば必ず発生する。物理学者にとってショッキングな
この事実を証明したのが、ロジャー・ペンローズの「特異点定理」だった。
しかし彼は、一方ではこんな「仮説」も提唱したーー本当に厄介な「裸の特異点」は、宇宙検閲官がブラックホール
で覆い隠してくれている、だからきっと大丈夫だ！
はたしてこの仮説は、定理となりうるのか、それとも願望にすぎないのか？ 物理学の存亡をかけた検証が始まった！
2020年ノーベル物理学賞の対象となった「特異点定理」を一般書で初めて解説し、一般相対性理論はみずから破綻する「宿命」であることを示しながら、宇宙検閲官仮説が本当に成立するか否かをスリリングに検証！ そこからは、宇宙創成の謎解きにつながる数々の最先端の理論も「副産物」として生まれてくる！ 映画『インターステラー』に描かれたブラックホールと特異点のリアルな姿がここにあります。
（本書の内容）
第１章 一般相対性理論とは
第２章 アインシュタイン方程式の解
第３章 特異点定理
第４章 宇宙検閲官仮説
第５章 特異点定理と宇宙検閲官仮説の副産物
ハッブル宇宙望遠鏡がとらえた驚異の大宇宙
パート1 星の世界 〜 星の誕生／惑星状星雲／超新星残骸／球状星団
パート2 銀河の世界 〜 銀河／銀河の相互作用
パート3 銀河団・深宇宙 〜 銀河団／重力レンズ／ダークマター／深宇宙
パート4 太陽系の世界 〜 火星から海王星、冥王星まで
パート5 ハッブル宇宙望遠鏡 〜 ハッブル宇宙望遠鏡の打ち上げ、保守ミッションについて
佐藤勝彦の眠れなくなる宇宙入門
量子力学について
このテーマについては数式レベルで理解したく、専門書まで読んでいます。
気になる方はこちらへどうぞ。
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