村山斉のレビュー一覧

宇宙になぜ我々が存在するのか

哲学的なタイトルにも感じますがサブタイトルの通りニュートリノやヒッグス粒子など素粒子物理学。より中身に近い印象のタイトルにするなら「宇宙になぜ物質が存在するのか」かな。それじゃ売れないという判断なのかもだけどむしろその方が正しく物理学的な関心を喚起できそうな気もするんだけど、そうでもないんかな。難しいところですね。素粒子論は難しくて入門書何冊読んでも自分の中で理解がレベルアップしている気がしないんだけど、それでも読んでしまう。この本も10年前のだからもっと今は進んでいるんでしょう。

宇宙になぜ我々が存在するのか

かなり古めですので最新の素粒子論の発展と比較できます。
Newton雑誌でたまに出てくるドレイク方程式による宇宙人に出会える確率。タイトルに惹かれてそんな内容かなぁと思い読み始めましたが、実際は素粒子論のプロセスからの捉え方で面白さが増しました。

宇宙はなぜ美しいのか カラー新書 究極の「宇宙の法則」を目指して

図や写真が綺麗でわかりやすく解説しようという意図はよく理解できる。が、いかんせん2章以後は難しい。最後の2章の対称性の破れについての解説は超困難。落ち着いてもう一度じっくり取り組まないと。

宇宙はなぜ美しいのか カラー新書 究極の「宇宙の法則」を目指して

絵的な美しさだけではなく、科学的な美しさを述べた本です。

宇宙の話の本としても面白い本でした。

宇宙になぜ我々が存在するのか

少し古い本ですが、ニュートリノやヒッグス粒子などについて分かりやすく説明されており、何の知識もない人でも楽しく読めると思う。

宇宙はなぜ美しいのか カラー新書 究極の「宇宙の法則」を目指して

宇宙の壮大さを表面的に紹介するのではなく、ミクロな世界から宇宙全体に繋げる感じでこれはこれで面白かった。
対称性が美しい、というのは何となくしか分からず。シンプルな数式でさまざまな現象を表せるのは物理学すごい、こんなこと考えられる人はすごい…という感想になってしまったのが正直なところ。

宇宙は何でできているのか 素粒子物理学で解く宇宙の謎

専門用語や難しい単語はたくさんあるが、調べながら読むと知識が深まった。岐阜県にあるスーパーカミオカンデ(２０２７年？からはハイパーカミオカンデ)という場所はかなり興味が湧いた。しかし、調べてみると研究機関の人以外は行けないらしかったので残念。
宇宙の物質の構成の円グラフで暗黒場(ヒグス)というものがあったが説明がなく、調べても分からなかった為そこで読むのを辞めた。暗黒物質についての説明はあったし、それらに関する本もあったため、それらについての知識を深めようと思った。『宇宙の謎　暗黒物質と巨大ブラックホール』という本をいつか読む本としてメモした。

宇宙は何でできているのか 素粒子物理学で解く宇宙の謎

副題にあるように、宇宙空間が何でできているかというより、宇宙に存在する素粒子に関する本。まあ、素粒子を掘っていくと何で宇宙がそもそもあるのかに突き当たるのかもしれないが、まだそこまでは解明されていない。

宇宙は何でできているのか 素粒子物理学で解く宇宙の謎

前半はなんとなく意味もわかっておもしろかったのですが、後半から難しくてわからないところが多かったです。
入門書でこのレベルなら、宇宙を知るにはまだまだ勉強が足りません^^;

宇宙エネルギーの73%を占めるという、暗黒エネルギーの正体が気になります。

宇宙は本当にひとつなのか

宇宙完全に理解した(してない)という感じの内容。暗黒どーのこーの何て漫画か何かの話だと思ったら真面目な奴。宇宙の始まりだとか意味を考えると狂いそうになる感覚をより一層味わえる一冊。

宇宙になぜ我々が存在するのか

村山斉氏2冊目
「宇宙はなぜこんなにうまくできているのか」こちらが非常に読みやすくわかりやすかった（宇宙入門書としての位置づけらしいので当然かも）ため、今回はこちらに挑戦

この著は「ニュートリノ」がメイン
物理や宇宙の本に大抵登場する名前は聞いたことあるが、よくわからないヤツである
この「ニュートリノ」をひとことでいうと
「中性の（電気を持たない）小さい粒子（素粒子）」である

これに少し補足を加えると…
宇宙を構成するすべての物質は、「クォーク」と「レプトン」という素粒子の仲間から形成されている
クォークとレプトンは，それぞれ，自分とペアになる粒子をもっており、レプトンは電子とそのペアとなっているニュートリノで形成される
（あれ？補足するほど、難しい！）

とても大きな宇宙を理解するために、小さな素粒子の世界を知る必要がある


【宇宙のはじまり】
・宇宙誕生は今から約137億年前
・誕生直後の宇宙は原子より小さかった（ベビちゃん誕生　なんだか愛おしい）
・インフレーションが起こる
　原子より小さい宇宙が1秒もしないうちに数ミリに広がる
   （ビックバンが最初ではないのだ　数ミリって一見大したことないように感じるが、原子より小さいサイズから…だから凄いことだ）
・ビックバンが起こる
　宇宙のもっていたエネルギーが熱や光に変化し一気に熱くなる
・宇宙が三キロメートルくらいの大きさになると、粒子と反粒子のバランスが崩れる
    →ニュートリノの変てこな動きによる（これがネックで凄いことなのだ）
・宇宙が一億キロメートルになると、ヒッグス粒子が凍りつく
    →素粒子の世界に秩序が生まれ、多くの素粒子に質量が与えられるように
・宇宙誕生から約38万年後、宇宙が落ち着きはじめる
　原子ができるようになり、星や銀河が形成される


【上記内容の補足と備忘録】

■反物質について
（映画「天使と悪魔」で犯人が盗んだヤツ！爆発したら凄いエネルギーを発揮するのだ）

どんな物質にも、必ずそれに対応する反物質がある
・物質は、必ずその物質とついになる反物質と一緒に生まれる
・物質と対になっている反物質が出会うと大消滅と言う現象が起こり、物質も反物質も消滅する
・物質としては消滅するが、消えてしまった後には物質と反物質の重さの分だけエネルギーができる
・物質と対になる反物質は必ず同じ重さだが、電気の性質が逆になる

イメージとしては自分と鏡に映った自分の姿
また、反物質が出会うととてつもないエネルギーが発生し、消滅する
（自分の移った鏡に触れると爆発して消滅するイメージ　恐ろしい）
我々の普段の生活では起こり得ない

宇宙が誕生した直後は反物質がたくさんあった
反物質が作られるのと同時に物質も作られるので物質もたくさんあった
これらが出合いと消滅を繰り返し宇宙が広くなっていった
やがて反物質はほとんどみあたらなくなった
しかし星や地球、銀河など、はたまた我々人間などの物質は残っている
これは一体どういうことか
この謎の鍵を握っているのがニュートリノだ


■原子の世界
（下記は下↓に行くほど小さい）
・「原子」…原子核があり、周りを電子がまわっている
・「原子核」…陽子と中性子から成る
・「陽子」と「中性子」…クォークから成る

構成しているクォークは同じ、組合せの違いにより物質が異なる
（これがロマンで私たちを作っているクォークはもしかしたらはるか昔どこかの恐竜のものだったかもしれないし、もちろん星屑の一部でもある　しかしながらクォークには何の個性もないから遡ってたどれないのが残念なのだが）

私たちの身体を作る素粒子は
「電子」、「アップクォーク」、「ダウンクォーク」の3種類
しかし宇宙はこれら以外にたくさんの素粒子が発見されている

ここからなかなか難しい論点が展開される
そうニュートリノを知るには、素粒子の背景や宇宙の成り立ちが不可欠なのだ

○フェルミオン…「クォーク」と「レプトン」のように物質を形づくるのに関係している素粒子
○ボソン…力を伝える素粒子

■宇宙の力とは以下の4種類になる
・電磁力…力を伝える素粒子は「光子」
・強い力（核力）…力を伝える素粒子は「グルーオン」（クォーク同士若しくはクォークと反クォークがグルーオンによってくっつけられている）
・弱い力（核力）…力を伝える素粒子は「ウィークボソン」
・重力…不明らしい

■ヒッグス粒子
・ヒッグス粒子はエネルギーが低くなると自然に対称性が破られる仕組みが組み込まれている
　　→弱い力と電磁気力を区別する
　　→素粒子に重さを与える
・真空中にビッシリ詰まっており、重さを感じないため、高速で四方八方飛び回る
・しかし宇宙の温度が下がり、ヒッグス粒子が凍りついたため、原子がその場に留まるように秩序ができた
そのおかげで地球や太陽や私たちが出来た
（ここはあまり理解できていないため、とりあえずはこの程度で…）


【ニュートリノの特徴】
■ニュートリノは電荷を持たないため、他の物質とほとんど反応しない
（地球すら容易に貫通してしまうほど）
■ニュートリノは宇宙で最も豊富な素粒子の一つで、身の回りを光速で飛び交っており、私達の体を１秒間に数百兆個も突き抜けていく
しかし、ニュートリノは他の物質とほとんど反応しないので、私達がそれを感じることはない
■ニュートリノには重さがある（ニュートリノ振動という変化があり、変化があるということは時間を感じることであり、時間があるということは光速よりは遅い、すなわち重さがある）


乱暴にまとめると…
恐らくニュートリノの変てこな動きと、ヒッグス粒子の対称性が破られること
これらにより、地球や太陽や我々が宇宙に存在しているらしい

事実だけ記載すると何の面白みもないが、実際はなぜこういう結論に達したのか…という検証方法や、詳細や、先人のご苦労があり、そこも読みごたえがある
何より村山氏の文章はシンプルでわかりやすい
恐らく根っから親切な性格なんだろうなぁ…
残念ながら私めの能力では簡単に理解は出来かねるが、大変味深く読めた
次のステップへつなぐ1冊になったのは間違いない
ステップバイステップで少しずつ学んでいこうと思う
宇宙と物理って本当に面白い！
子供の頃の自分に教えてあげたいものだ

物理2600年の歴史を変えた51のスケッチ

　物理学の歴史と基本を再確認するための本である。また、それらの法則にはそれを説明するための簡単なチャートがあるということが分かる。
　物理学はたくさんの実験や難しい方程式を解くことで発見される。しかし、それを説明する絵は思いの外シンプルなものが多い。本書はそれを紐解きながら一つの法則が他の法則とどう絡み合っているかなどの背景を含めて説いている。一度学んだことがあるのであればすいすい読めるだろう。

宇宙は何でできているのか 素粒子物理学で解く宇宙の謎

今の自分の知識では、宇宙には未だ解明できない謎が多いとまでしか頭に入らなかった。
他の本も読んで再読しよう。

宇宙は何でできているのか 素粒子物理学で解く宇宙の謎

最初のほうと最後のほうはわかりやすかったが、中間部が多少難解であるのは否めない。このような話を誰にでもわかりやすくというのはムリがある、というものだが、興味をもつためのとっかかりとなると思う。
宇宙ができたのが１３７億年前、望遠鏡で確認できる範囲が１３０億光年先、それより先が見えないのはまだ宇宙ができたばかりだから・・・というのはすごい。
宇宙が出来る前は何があった？虚無？
・・・こうなると神は存在してるのか？のような考えも浮かんできたり、物思いにふけるのである。

宇宙になぜ我々が存在するのか

冒頭はわかりやすいが、1/3辺りから難しくなる。クォーク、ニュートリノ、電子、陽子、中性子、光子、ヒッグス粒子の話。スーパーカミオカンデ。超ひも理論。

村山さん、宇宙はどこまでわかったんですか？

対談形式で進むため、わかりやすいかと思いきや、そうはいかず、やはり難しかった。インタビューする側の人も東大の理科系出身だった。

宇宙になぜ我々が存在するのか

物質と反物質、暗黒物質、ニュートリノ。
どこかで聞いたことはあるけど、よく分からなかった言葉について、分かりやすく解説されていて良かった。

宇宙は本当にひとつなのか

文章が平易でわかりやすい。経済学部生のような門外漢にも、宇宙についての興味深い事実を、説明してくれている。


＊分子がぶつかりあうときにニュートリノが発生する


＊遠くの星の構成されている物質が分かるのは、光から含まれている分子を逆算することができるから
・特殊な器具を使って遠くの星を観察すると、光を何色にも分類できる
・その光の色から、星に含まれている分子についてあたりをつけることができる

＊暗黒物質の存在は、本来綺麗に見えるべき遠くの星や光が、どの程度歪んでいるかで確認することができる

＊暗黒物質は、宇宙の80%を占めているとされる


＊異次元を確認、観察するための研究と実験が行われている。その方法としては、粒子を光の速さほどのスピードにまで上昇させ、ぶつけるという。そのときに、重力に歪みが見えれば、異次元が観察できたことになる　ただ、ブラックホールがそのときにできてしまうような恐れもあるという

宇宙は本当にひとつなのか

各章末に質疑応答コーナーがあってＱ＆Ａ式でありがちな疑問に答えていくのだが、ほんの少し応用的なところに踏み込むと、疑問が解けるというより、さらにナゾが深まっていく。本当に宇宙論も量子論も理解しがたい。それが面白味ではあるのだが。

なぜ暗黒物質の存在が予想されたのか？それは銀河の回転運動からだった。例えば太陽系では、内側の惑星ほど公転速度が速い。これはフィギュアスケートのスピンで早く回転したいときはギュッと縮まるのと同じ理屈。銀河も中心を軸にして回転しており、銀河自身の重力のおかげでバラバラにならずに済んでいる。普通に行けば外側ほどゆっくりと回転しているはずだがそれが当てはまらない。むしろ遠くの星ほど微妙に回転速度が速いくらいだ。これを説明するためには銀河を取り巻くように重たいが目に見えないモノが取り巻いていると考える。それが暗黒物質という訳だ。

銀河が集まった銀河団も回転しており、観測結果から暗黒物質が取り巻いていると考えられる。このことは重力レンズ効果により、銀河団の後ろの銀河の姿が歪んで見えることからも裏付けられる。また、宇宙は銀河のあるフィラメント部分と空洞からなる大規模構造を有しているが、これも暗黒物質の重力のおかげで形作られている。

宇宙の遠くを見ることは、宇宙の過去を見ることと同じことである。１３７億光年先まで見るとビッグバンの残り火と言える宇宙背景放射に行き当たる。絶対温度２．７５Ｋ（マイナス２７０．４度）で微妙にゆらぎがある。ここから先の３８万年は宇宙が熱すぎて光もまっすぐ進めなかったので見ることができない。

地下の実験装置（カミオカンデ的なやつ）で観測しようとしたり、加速器で人為的に作ろうとしたり、暗黒物質の正体を探る研究は行われているが、いまだ正体不明である。目の前にあるはずなのにね。

宇宙の膨張は加速しつつある。かつては、高く投げたボールが落ちてくるように、いつかは重力で再びひきつけられてビッグクランチを起こすと考えられていたのに。この加速を説明するのが暗黒エネルギーだそうだ。膨張が永遠に続くのか、どこかで早くなりすぎて原子までバラバラになる（ビッグリップ）かはまだ分からない。

多次元宇宙や多元宇宙はもうお手上げ！なのだが少しだけメモ。
・重力は電磁気力に比べてすごく弱い。しかし、電磁気力は互いに打ち消しあうが重力は累積していくので、人間的には重力を強く感じる。
・重力がこんなに弱いのは、重力は異次元に漏れ出しているためではないかと言われる。
・暗黒物質も異次元からやってきたのではないかと。こっちの空間では動いていなくても異次元では運動していてエネルギーがあるので、こっちの空間では質量だけがあるような格好になる。。。

宇宙になぜ我々が存在するのか

薄っぺらい新書なのにこれほど書いてあることにピンとこないものは相当珍しい。実質的な内容は、最新素粒子入門である。物理学の知識は高校２年でストップしたままだが、その当時の知識とはずいぶんかけ離れたものだなあ、というのが正直な感想。ちなみに、多くの日本人が色々な発見に関わっていることにも驚き。