【感想・ネタバレ】文系でもよくわかる 世界の仕組みを物理学で知るのレビュー

松原隆彦

[ブクログ · ★★★★★]

とても身近な謎を物理学的視点で説明してくれる。
【瞬読 分/6600文字 20分で77%】
ウオール街でも物理学が使われている
熱力学から統計力学
雲はなぜ落ちないか→空気抵抗
空はなぜ青いか→青の波長だけが目に届く
夕焼けはなぜ赤いか→太陽が遠くに行き青より赤が届くようになるから
メールはなぜ間違わずに届く？→周波数やそれに付随するもので個別に判断している。電波は、金属以外は通ることができる

[ブクログ · ★★★★☆]

波長が長い方が回り込みやすい。光は0.01ｍｍより短く回り込まないが、電波は回り込む。電波は壁も突き抜ける。

4つの力＝重力、電磁気力、強い力、弱い力。
電磁気力か重力で説明できる。作用反作用の法則は、電子が反発する力、摩擦力は、原子同士の電磁気力。
強い力は原子核の陽子と中性子をくっつけている力。弱い力は中性子が陽子に変わるなど粒子に変化を起こす力。

カミオカンデは陽子の崩壊を確かめるためにつくられたがまだ見つかっていない。ニュートリノは偶然見つかった。

4つの力の統一理論の有力候補が超ひも理論。実験方法が見つかっていない。
研究分野を絞っても、毎日50以上の論文が書かれている。タイトルが大事。

物理学会や天文学会などは一般の人も発表している。アインシュタインの特殊相対性理論は、アマチュアだった時に発表された。

空が青い理由＝青は波長が短く、空気中で散乱するから。赤は長いのでまっすぐ進む。夕焼けや朝日は、空気層が厚いので青は散乱して途中で失われるが、赤はまっすぐに進むので届く。ただしあまり散乱はしないので、周辺が赤くなるだけ。

温暖化の原因は宇宙線の量が関係しているという説。宇宙線の量が多いと雲ができやすくなり温度が下がる。少ないと雲が少なくなり温暖化する。銀河の中で腕の中にあるか外にあるか、で氷河期が生まれたという説がある。

地軸が安定しているのは、月の重力があるため。

海王星まで45億キロ、光で4時間くらいかかる。
色は、モノに当たった光（太陽光や照明の光）のうち吸収されずに反射されたもの。白はすべてを反射し、黒はすべてを吸収している。黒は熱を持ちやすい。熱を持つと電波を放射する。そのため無限に暖かくなることはない。

火傷は分子の運動が早くなりすぎて、細胞が破壊された現象。凍傷は逆に温度が低いため分子の振動が少なくなったため起こる現象。
ブラウン現象は、周りの水分子が原因。分子と原子が存在している証拠。
ボルツマンが原子の存在を主張したが、当時は認められなかった。ボルツマンは統計力学の始祖。

世の中の物質はクォークと電子でできている。クォーク３つで陽子、中性子になる。その組み合わせで原子ができる。

GPSは相対性理論を応用して自国の補正を行っている。
動いているモノの時間は遅く進む＝特殊相対性理論。ローレンツ変換で表される。
重力がかかると時空間がゆがみ時間が遅く進む＝一般相対性理論。リーマン幾何学で表される。日食の時に太陽の重力で星の光が曲げられたことから証明された=時空のゆがみ＝アインシュタイン方程式
スカイツリーは重力が少ないため、時間の進み方がずれている。
ブラックホールは強い重力で時空がゆがんで光さえも外に出られない。出口がどうなっているのかはわからない。空間をワープできる可能性がある。タイムマシンの可能性もある。

光は波と粒子の両方の性質を持っている。波長が短い光ほどエネルギーが大きい。紫外線は体に影響を及ぼす。さらに短いエックス線、ガンマ線は被ばく量が問題になる。

すべての素粒子は量子である。粒というより波としての性質を見ると量子と考えたほうがいい。
光は干渉縞が現れる＝波としての性質。しかし光のエネルギーは整数倍＝量子があると考えればつじつまが合う。
光電効果＝高い振動数の強い光を当てると反射する電子の数が増加する＝粒としての性質を表す。太陽光発電は光電効果のおかげ。

電子は原子核の周りにぼやーっと電子雲が広がっている。電子を二重スリット実験すると干渉縞が現れる=波としての性質。一つずつ飛ばすと点状に跡が残る。だんだん縞模様になる。観測装置をつけてどちらのスリットを通ったか調べようとすると、干渉縞は現れない。
量子の波は確率の波。
シュレディンガー、アインシュタインは確率の波を受け入れなかった。シュレディンガーの猫＝生きている状態と死んでいる状態が重なり合っている。

右と左のスリットを通り抜ける状態が共存している＝重ね合わせ。波としてふるまうと、閉じ込めた粒子が外に飛び出す＝トンネル効果。
量子コンピューターは、０でも1でもある状態を表すことができる＝複数のタスクを平行して計算できるから早いとされている。
暗号は素因数分解が簡単には計算できないことを利用している。量子コンピューターの時代になると、量子暗号が必要。

シュレディンガー方程式とハイゼルベルクの方程式、ファインマンの経路積分、いずれも同じ結果になる。

多世界解釈＝観測した瞬間に一つの現実に決まる。その他の可能性も平行してありうる。

宇宙の始まりは、インフレーション（急膨張）の後にビッグバンが起こった。量子論のトンネル効果のように、何もないところから出たのではないか＝ホーキンスの理論。