世界でもっとも美しい10の科学実験

ロバート・P・クリース / 青木薫

実験で知る科学史。科学史（特に物理学）に残る著名な実験のうち、物理学誌の読者投票で選ばれた最も美しい実験のベスト10を式なしで説明し、美しさのポイントを絵画の鑑賞のように易しく解説します。実験の背景となる理論や、実験の概要を説明した後、著者が美しいと感じた理由やトリビア的な知識を開陳します。扱っているテーマは、エラトステネスの地球の外周の長さを求める実験、ガリレオがピサの斜塔で落下の法則を確認した実験、ガリレオが慣性の法則を確認した実験、ニュートンがプリズムで確認した光の分散の実験、フーコーの振り子による地球自転を確認する実験、ファインマンの量子力学に関する2重スリットの思考実験など。

• カテゴリ: ビジネス・実用
• ジャンル: 学術・語学 / 理工
• 出版社: 日経BP
• タイトル: 世界でもっとも美しい10の科学実験
• タイトルID: 137517
• ページ数: 344ページ
• 電子版発売日: 2012年05月25日
• コンテンツ形式: EPUB
• サイズ(目安): 5MB

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著名過ぎるがゆえに、根拠のないネガティブな話までよく聞く偉人や実験について、なぜ史上で大きい反響があったのか、背景を踏まえて詳しいストーリーが書かれていて分かりやすい。

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「～にとって美とは何か」と言えば、吉本隆明『言葉にとって美とは何か』を思い浮かべる。著者も真剣に「実験にとって美とは何か」を問う。それは、「深いこと」、「効率的であること」、「決定的であること」としている。『フィジックス・ワールド』の読者アンケートで選ばれた本書で挙げられた10の実験は多かれ少なかれこの条件を満たしていると著者は言う。
まあ、しのごの言わずに科学の進化に何らかの貢献をした有名な実験を背景含めて味わってみるのがよい読み方だろう(アンケートで選ばれただけあって、どの実験も多少は知っている実験だ)。美だけでなく、科学実験についての倫理について思いを馳せるのもよいだろう。

下記が10の実験を年代別に並べらたものである。

・世界を測る - エラトステネスによる地球の外周の長さの測定
・球を落とす - 斜塔の伝説
・アルファ実験 - ガリレオと斜面(加速度の発見)
・決定実験 - ニュートンによるプリズムを使った太陽光の分解
・地球の重さを量る - キャヴェンディッシュの切り詰められた実験(地球の重力の測定)
・光という波 - ヤングの明快なアナロジー(二重スリット実験)
・地球の自転を見る - フーコーの崇高な振り子(自転の可視化)
・電子を見る - ミリカンの油滴実験(電子の荷電量測定)
・わかりはじめることの美しさ - ラザフォードによる原子核の発見
・唯一の謎 - (ファインマンによる)一個の電子の量子干渉

翻訳は定評のある青木薫さんなので安心感がある。ちょっと冗漫だなと思っても原文もそうなんだろうな、とw。

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素人にも分かるものから取り上げられていて嬉しかった。役立つのが基準ではなくて、「美しい」のが基準。ちなみに一番目は紀元前３世紀、エラトステネスが地球の周径を計った実験。
紀元前三世紀であっても、数学の単純な定理（円周の比、錯角）が分かっていれば、地球という大きなものの周径すら知ることができる、という、美しさ！

夏至にシエネで太陽が真上に来ると、影は消失する（＝影は地球の中心に向かってまっすぐ落ちる）。一方アレクサンドリアでも影は同じ方向に落ちるが（＝太陽光線は平行であるため）、地球は丸いので影には角度ができる（角度が小さく、影が短ければ、地球の周径は大きい）。錯角が等しいことから、アレクサンドリアの影の角度は、アレクサンドリアとシエネを通り、地球の中心で交わる２本の半径の角度と等しい。同時間に日時計が作る角度と円周の比は、シエネとアレクサンドリアとの距離と地球の周径の比に等しいことから、地球の周径が求められる。

フーコーの振り子だって美しい。大きな大きな振り子、たったそれだけの装置で、地球の自転を証明してしまうんだもの。ため息が出る。

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著者が国際的科学雑誌《フジックス・ワールド》誌上で行った「もっとも美しい科学実験」についての読者アンケート調査から生まれた一冊。「もっとも重要な科学実験」ではなく「もっとも美しい科学実験」であるところにとても興味が惹かれました。

「美しい科学実験」とは何か？
著者は本書の中で美しい実験がもつべき要素として以下の3つをあげています。
①【深い】事柄を明らかにし、我々の知識を塗り替えるようなかたちでそれを成し遂げること
②実験を構成する個々の要素が【効率的】に組み合わされていること
③一般化や推論をしなくても、結果がはっきりと示される【決定的】なものであること

これらの視点にもとづいて、本書で選定された10の科学実験一つ一つについて、その時代背景や実験そのものについてとても丁寧に掘り下げられた記述がなされています。

これらの一つ一つの実験についての記述だけでもとても興味深いのですが、本書の一番の特徴は科学的な視点と哲学的な視点の両方の視点が高い次元で融合している点ではないでしょうか。
本書の終章で著者は、プラトンの美に関する主張を引き合いに出しながら、以下のように述べています。少し長いですが、本書を表現するにふさわしいと思いますので、ここに引用させて頂きます。
「古代ギリシャの人々は、美しいものと芸術作品とあいだに特別な結びつきは認めず、美しいものとは、何であれ価値のあるもの、見るに値するもの、それ自体として存在する意味のあるもののことだった。
つまり、美を装飾や華麗さとに関係においてではなく、法則･制度・魂・行為といった模範的なものとの関係において捉えた。
その結果として、「真」と「美」と「善」とに密接な結びつきを認め、それらは互いに絡み合い、共通の根元において分かちがたく結びついていると考えた」

本書は決して読みやすい書とは言えません。文章はとても読みやすくエキサイティングなのですが、読むものに多少の事前知識を要求する書であるからです。
科学・哲学両面での基本的な知識が不足している私には、1回読んだだけでは、まだまだ消化できていないと感じています。
しかし、基礎的な知識を調べたり、学習しながらでも、今後２回・３回と読み返し自分なりに消化したい・・・そう感じさせてくれるテーマと内容を持った貴重な良書であると思います。

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PhysicsWorld誌の企画からはじまった「１０大実験」をまとめた本。実験自体はとても有名だけれど、そこにある人間ドラマの部分は実はあまり紹介されないので、読んでいて新鮮。図版もきれいで（でももっと多いともっとうれしかった）よいと思います。

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タイトルの通り、これまで人類が行ってきた科学実験の中で、最も美しいと著者が判断した１０の科学実験を紹介した本です。

これまで読んだ科学史の本と比べて、時代背景の描写が緻密なこともあり、各実験の意味が、非常に際立つ形で書かれている、という印象を受けました。
個人的には、間違いなく名著だと思います。

この本で取り上げられた科学実験と、それにまつわるドラマに興味がある人は、是非、読んでみてください。
ただし、理科的な素養がないと、ちょっと厳しいかもしれません。

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偉人の実験方法は現代のような高度なマシンや測定器を必要としない。もちろん複雑なものもあるが、、、しかし、ガリレオの斜面の実験のようなものは中学でも再現実験としておこなれる。その中で自分たちは偉人と同じ過程を辿っていることを実感させたい

[ブクログ · ★★★★☆]

我々の多くは「美と科学は対極にある」ものと、漠然とイメージしている。主観性を持つ美と、客観性が何よりも重視される科学、という認識がその背景にはある。しかし、そのイメージを反証するのが本書のテーマであり、その方法論として著者が選んだのは、”科学実験”である。

本書は専門誌『Physics World』を読んでいる科学者たちへの「世界で最も美しい科学実験は？」というアンケートから集められた上位10個の科学実験をテーマに、美と科学の関係性を示すものである。題材となる実験は、ガリレオのピサの斜塔での物理実験、フーコーの振り子など、一般人でも馴染みのあるものばかり。偉大なる科学者たちの実験にかける熱情と思想を理解することで、科学に関する理解がぐんと深まるし、何よりも個々のエピソードだけでも十分に面白い。

高校生くらいの科学に関する知識があれば十分楽しく読めるはずであり、若い人たちにこそ勧めたい。

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"自然界のあらゆる現象を解き明かしてきた科学者。数々の実験をして、世に証明してきた。その中から選りすぐりの「美しい」実験の数々を紹介している。
その実験を実現するに至る経緯、その人物の生い立ち～人間的な側面からもアプローチしている。"

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「地球の周囲を測る」、「地球の重さを量る」、「地球が自転していることを証明する」、「物質の落下速度は、その質量とは無関係であること」、「太陽光が、多くの波長の光からできていることを証明する」、「原子の形状を明らかにする」、「１つの電子は、自分自身に干渉（波のように振舞う）する」等々の、実験当時はエッポックメーキング且つエレガントな実験の解説集。どの実験も、しょぼい機材で凄い精度を達成しており、先人の知恵、技量が感じられる。原因究明をすぐにギブアップするエンジニアよ、このくらいやってから、「ギブ」と言ってくれ。