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難しい物理の話を分かりやすく解説してくれる。アインシュタインが創った特殊相対性理論のE=mc2の式の意味をひも解く。なんとなく分かった気にさせてくれる。
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ニュートン力学、電磁気学、場の理論、エネルギーと続いて相対性理論、量子力学と流れていく物理学の解説書。アインシュタインの「物理学はいかに創られたか？」と同じようなコンセプトとストーリーの本だが、こちらのほうが断然分かりやすい。まあアインシュタインの本が書かれてから100年くらい経っているので、理論もこなれてきているだろうし、先達の解説書などもあるのだろうから、完成度が高くなっても当然か。それにしても、E=mc^2を軸に、この方程式の意味するところを持って現代物理学を読み解かせる著者の力量には感心した。理屈と理屈ではないところ（所謂、公理）を明確にしているところがよい。物理学というのは所詮頭の中の創造の産物だということがよくわかった（これについては、アインシュタインの書にも書かれていたが）。
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相対性理論の本の中ではかなりわかりやすく、数学的にも概念的にも理解が深まった本だった。
基本的な場の考え方から、電場と磁場がどうできていくのかという関係性、粒子の中で働く力が4種あるなど、大学で相対性理論とかを学んでいない私には新しいことも多かった。
個人的に面白かったのは粒子の中に働く相互作用の力があるという話で、原子核を保つため、クォークで起きる力はパイオンという粒子を経て重力より10の40乗以上つよい力が働くといった想像できない力がある、などの話題。
また、E=mc2乗なので、等価の考えから、エネルギーを使うと質量が減る、なのでγ線を大量に発散する物質だと発散後に質量が実際減っているという話も面白かった。そして、数学的にもわかりやすかったのが光の速度の「空間➗時間」という変換。これが相対性理論のコアなのだが、光子が最もスピードが速いものだとしたとき、この速度が常に一定の秒速30万キロとなるから相対性理論が成り立つ、というのはなるほどと思えた。
他にも、量子力学における位置と運動量の不確定原理やエネルギーと時間の不確定原理など、知ってはいたが具体例を聞きながら理解を深められた。
残念なのが最後で、一般相対性理論とかダークエネルギーの話をわずか20ページくらいで語っていて、それは流石に無理ーという内容だった。ここは著者の別の本を読んでみようかな。
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タイトルの通りエネルギーと質量が等価であることを一冊を通して追っていく。難しい数式なども出てこないので大昔に高校で物理やったなーくらいの人間でもついていける内容だと思う。（完全に理解できるかどうかはともかく）
質量やエネルギーがそもそも何かという根本的な所から始まり良くも悪くも初心者向けなので、大学で物理を勉強しているような人は多分物足りないだろう。
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アインシュタインの理論について簡単に説明しているのだが、最後はやはり難しい。なぜなのかは理解できないのだが、事実としてはなんとなく理解した。
「点は必ずしも、物理的なモノではありません。むしろ、数学的に定義された存在です。なぜなら、点は空間中における「ある位置」だけを示すものであって、その体積は正確にゼロだからです。したがって、どんな微小空間にも、点は無限個存在することになります」p14
「月が地球のまわりを回っている事実は、月の運動が直線運動ではないことを示しています。月が地球の周囲を円運動するためには、その運動方向が常に曲げられていなければなりません。月の運動方向が連続的に曲げられ続けられているということは、たえず運動方向と直角の方向に加わっている「なんらかの力」の存在を示唆しています。力が加わらない限り、月は等速直線運動をし続けるはずだからです」p25
「ニュートンによれば、地球も太陽も重力質量をもっているために、重力はこの１億5000万kmの距離をまったく時間をかけずに一瞬のうちに伝わります（実際は誤り）。これは、重力が空間を伝わる速さが無限大であることを意味しています」p44
「光より速い速度は、この宇宙には存在しません」p44
「光速度に近いような値を扱う場合には、ニュートン力学はとたんに成り立たなくなってしまうことが判明したのです」p45
「（いかなる形態のエネルギーをも創り出すことはできない）すなわち、エネルギーは決して「無」からは生じないのです」p50
「（作用反作用の法則）地球がアリ１匹を引っ張る力と、そのアリが地球を引っ張る力はまったく同じ」p74
「電気力の源は「電荷」、磁力の源は動く「電荷」」p75
「電場は、真空空間を光速度で伝わります（実験的に確認済）」p103
「電磁波は電子からできているのではない。何からもできていないのです」p109
「広島に投下された原爆でエネルギーに転化して消えた質量は、わずか0.7ｇと推定される」p159
「粒子速度が光速度に達すると、その質量が無限大になってしまう（光速度を超えられない）」p178
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時空のからくりと本書を続けて読んだ。時空のからくりはほとんど理解出来なかったが、本書はまだわかりやすい。
何となく理解して来たことが、少しづつ明確になりつつあるような気がする。そんな気にさせてくれる本である。
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E=mc2は、エネルギー(E)と質量(m)が等価であることを示しているという。エネルギーは物質に変わり、物質はエネルギーに変わる。ただし、エネルギーは質量にcを2乗するので、ほんの少々の質量から莫大なエネルギーが生じることになるという。
著者はこの式に触れていると、物質とは何か、エネルギーは何かという物理学の根源的な問いが頭をぐるぐる回るそうでである・・。私にはとてもそこまでにの域には達しないが、全くの門外漢でも興味を引き出してくれる一書であると思う。
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エネルギーと質量が等価であるというアインシュタインの有名な公式について説明するために、重力や質量、４つの力、それから電磁場、重力場などの「場」の考え方（ヒッグス場はちょっとよく分からなかったが）といった物理学の基本的考え方を丁寧に説明し、不確定性原理などの量子論の入口まで解説されている。
これまえ類書を読んで、ある程度分かったつもりでいたが、改めて理解が進んだ項目などもあり、同じ一般向けの本でも、色々な視点、様々な著者のものを読むと理解が深まると感じた。
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本作の主人公は「宇宙の全てを表すことのできる世界で最も有名な公式」です。
しかし、この公式の全てを理解している人はかなり少ないと思います。
この本を読んで、E=mc^2の全てを理解することは難しいですが、一部を捉える（理解する）ことは可能でした。
最初はそれぞれの定義、次にそれぞれの項目がE=mc^2に集結する理由、そして最後にE=mc^2の謎、とまるで壮大な物語を見ているかのように勉強することができます。
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この手の本は時々急に読みたくなって、中でも山田さんの本は読みやすいねんね。
だけど、結局この本に限って言えば随分端折ったところがやっぱりよく判らなかった。
Posted by ブクログ
E=mc^2について、それに関係する基礎から語られた一冊。
エネルギーとは何か、その点についてはとてもわかりやすかったです。
アインシュタインによる方程式はもはや歴史的なものとなり、今ではその後の研究や発見こそが重要です。
ブレイクスルーはなく一歩一歩といった進み具合ですが、その積み重ねに今後も期待します。
