理工作品一覧
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4.6医師の思考力と技能、器具の進化、そして患者の生命力――。 手術には3つの要素が組み合わさっていた!! 消化器外科医が教える「最高のオペ」とは? 手術を受ける人も、外科医を目指す人も、まずはこの1冊から! ●「時間を戻す」魔法の薬と「臓器トレーニング」 ●メスは最初の一刀だけ? 現代の手術器具はハイテクの塊 ●「光」やAIを使って標的の腫瘍を正確に知る技術 ●達人の糸さばき――古くて新しい針糸の世界 ●神様が定めた「身体の糊付け」を剥がすワザ ●良い外科医ほど、絵画も上手いのはなぜ? 【本書で詳細に扱う主な手術例 いずれも医師自身による詳細なスケッチつき】 1:胆石症に対する腹腔鏡下胆のう摘出術 2:大腸癌肝転移に対する右肝切除術 3:肝細胞癌に対するロボット支援肝S8切除術 4:膵癌に対する膵頭十二指腸切除術 【本書の主な内容】 1章 戦略・戦術編 手術だけが成し得ること/「マージン」と「リンパ節郭清」/「手先の器用さ」よりも「思考過程」/求められる病院の総合力 ほか 2章 武器編 鋼製小物/切開と凝固を行うことができる電気メス/血管シーリングシステム/手術支援ロボットの「骨格」 ほか 3章 技術編 その1 達人への道は「道具の持ち方」から/堅実な結節縫合か、華麗な連続縫合か/素早く確実に結紮するための「糸結び」各流派/ ほか 4章 技術編 その2 「剥離」のワザ――神様の「糊付け」を剥がせ!/肝臓とブロッコリーとパリ市街の共通点/達人が魅せる「一筆書き」の手術 ほか 5章 実践編(詳細な術式スケッチつき) 胆石症に対する腹腔鏡下胆のう摘出術/大腸癌肝転移に対する右肝切除術/肝細胞癌に対するロボット支援肝S8切除術/膵癌に対する膵頭十二指腸切除術 ほか
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5.0【朝に多い】 → 心筋梗塞・脳梗塞・くも膜下出血・不整脈 【月曜日に増える】 → 狭心症 【冬に3割増】 → 心臓死 病気が生じやすい“魔”の時間帯はなぜ存在するのか? 〈体内で時を刻む精巧なメカニズムが、健康と病気をコントロールしていた!〉 脈拍や呼吸、睡眠はもちろん、細胞分裂やたんぱく質の製造まで、人体はさまざまなリズムにしたがって「いつ」「何を」おこなうかを精密に決めている。そのリズムの乱れが、健康を害する引き金になっていた。 「朝」「月曜日」「冬」など、病気が生じやすいタイミングがあるのはなぜか? 脳出血や心臓性急死にみられる約1.3年のリズムの正体とは? 薬が効く時間、効かない時間はどう決まるのか? それらを治療に活かす方法は? 時計遺伝子やカレンダー遺伝子の機能としくみから、体内時計を整える食品まで、生体リズムに基づく新しい標準医療=「時間治療」をわかりやすく紹介する。
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3.3正しくても常に証明できるとはかぎらない。 ゲーデルの不完全性定理は、公理と推論規則から数学全体を導こうと考えていた、当時の数学界に衝撃を与えました。 チューリングは「決定問題」を考察するなかで、チューリング機械という仮想の計算機から「計算可能性と停止問題」に行き着つきます。 2人は同じことを全く別の視点から証明したのです。この天才たちの思考の軌跡を、集合論、ロジックとその過程を考えながら楽しく読み解いていきたいと思います。 「そうですね……ゲーデルは、数学者が紙と鉛筆で証明をおこなうプロセスを厳密に考察しました。その結果、算数の計算ができるような理論があったとして、その理論の内部では証明できないことがある 、という結論に達しました。で、チューリングは、証明のかわりに計算の本質を追究した結果、無限ループに陥って計算が終わるかどうかわからない、いいかえると、計算できないことがある、という結論に達しました。どうです? 似てませんか?」(「プロローグ」より) 完全版 特別対談収録! 加藤文元×竹内 薫 不完全性定理――数学と哲学の交差点から
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3.5CDをはるかに凌駕する音質で、話題になったネットオーディオ。 しかし、割高な価格とダウンロードのわずらわしさから 一部のマニアにしか支持されませんでした。 それが、高音質定額制配信サービスの出現で、 大きく変わろうとしています。 月々のわずかな料金で、CDをはるかに凌駕する音質の 1億曲のライブラリーが、聴き放題になるのです。 本書は、初めてネットオーディオに挑戦するオーディオファン・ 音楽ファンを対象に機材の選び方から、煩わしいネットの設定まで 具体的に分かりやすく解説します。 ■内容紹介 第1部 ネットオーディオのすすめ 第1章 ネットオーディオとは? 第2章 高音質音楽配信=ロスレス&ハイレゾ配信の楽しみ方 第3章 再生機器の変化と進化 第4章 ストリーミングサービスの選び方 第2部 クイック・スタート・ガイド 第5章 ネットワークプレーヤーの選び方 第6章 機材運びの基礎知識 第7章 ネットオーディオの設定 第8章 高音質ストリーミングのセッティング 第9章 「Roon」の設定と使いこなし 第10章 ネットオーディオのバリエーション
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-※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 「数の原子」とも呼ばれる素数。歴代の数学者たちを虜にしてきた、その深遠な世界とは? ・素数はどれだけたくさんある? ・不規則に並ぶ素数。その分布にはどんな意味があるのか ・素数をとらえようとした天才数学者、オイラー。その神業的な着想とは? ・「素数÷4」で何が見えてくる? ・数学史上最大の難問「リーマン予想」と、「深リーマン予想」 ・「リーマン予想」の先に待つ、「不自然な数の世界」とは? 気鋭の数学者が「最先端」もまじえながら丁寧に解説する、素数の深遠な世界! 「数の原子」たちの性質をひもときながら、素数が残した未解決問題に挑戦しよう!
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4.0絶賛の声、続々! 「科学という広大な海への、魅力的な招待状。ふたりと一緒に、私たちも知的冒険の旅に出かけよう」――読書猿氏(『独学大全』著者) 「実に刺激的な本。(…)古典物理学が確立されていくステップをひとつずつ丁寧に解きほぐし、「科学の本質」を明らかにする」――米Kirkus Reviews誌 「この世界をよく理解するって、どういうことだろう?」 ある日、科学史家は8歳になる息子アーロンに問いかけた。 ふたりの対話はやがて、科学の歴史を縦横無尽に駆けめぐる、 壮大な知的冒険の旅へとつながっていく―― 古代ギリシアの原子論から、コペルニクスの地動説、 ガリレオの望遠鏡、ニュートン力学、ファラデーの力線、 アインシュタインの相対性理論まで、 物理のしくみを解き明かした、驚くべき発見の物語!
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-※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 なるほど! そうだったのか、数学。 小学校から高校まで学ぶ算数・数学のうち、とくに押さえておくべき「重要キーワード」を一つひとつ解説していくことで、体系的・構造的に数学を学べるよう工夫しています。 ロングセラー『なっとくする数学記号』の著者にして、数学教育を知り尽くした専門家だから書けた、「学びなおし」の決定版! 第1部 「数」とは何か 小数と分数、そして量の性質 01 基数と序数/数の二面性って 02 命数と記数/1対1が基本です 03 世紀の大発明・位取り記数法/101匹のワンちゃん 04 離散量と連続量(外延量と内包量)/量こそ数の命 05 小数と分数/仲良しこよしでも生まれが違う 06 割合/賢い市民になる登竜門 第2部 方程式から考える 有理数、無理数、さらに複素数 07 算術の基本定理と素数/エラトステネスのふるい 08 最大公約数とユークリッド互除法/壁貼り職人になれますか 09 不定方程式とユークリッド互除法/小学生も挑戦 10 有理数と無理数/√2 +√3 はどうする 11 連分数展開/分数で迫る無理数の姿 12 グラフと曲線/デカルトさんに感謝! 数学を飛躍させた発明 COLUMN1: パラボラアンテナの秘密 13 2次方程式アラカルト/なぜか話題に上る解の公式 14 複素数/領土拡張は数学だけにしよう 15 複素数と代数学の基本定理/カルダノさんの戯れ 第3部 関数と微積分 指数、対数から微分方程式へ 16 指数関数/喜びも悲しみも幾年月 17 対数関数/掛け算を足し算にする魔術 18 職人気質(対数表)/計算機のない時代の宝物 19 微分法(微分係数)/何事も接してみなければわからない 20 微分法(導関数)/傾きでできる関数 COLUMN2:三角関数の導関数 21 微分法(級数展開)/関数を丸裸にする 22 ネイピア数/どうでもいい(e)話? 23 積分法(求積)/紀元の昔からある面積計算 24 積分法と微分法/ニュートンさんとライプニッツさんに感謝 25 積分法(不定積分と定積分)/具体の面積を求めてみよう 26 微分方程式/アンダーコントロール? 第4部 数学にまつわるさらなる話題 現代数学の位相 27 確率と大数の法則/賭け事に始まって数学となる 28 暗号と数論/新しい時代に必要な守護神 29 フェルマーの最終定理とABC予想/たかが数遊びと思うことなかれ
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4.0免疫を学ぶとき最初に読むべき一冊として高く評価された入門書を10年ぶりに改訂。複雑な免疫応答の流れがよくわかる解説が好評。 わたしたちのからだを病原体の攻撃から守る免疫の基本的なしくみはどうなっているのだろう。 20世紀のおわりから21世紀の今日にかけて、免疫の“常識”は大きく変わった。自然免疫が獲得免疫を始動させることがわかり、自然炎症という新たな概念も加わった。制御性T細胞の存在は確かなものとなり、mRNAワクチンは現実のものとなった。 本書では、最新の知見をふまえ、免疫という極めて複雑で動的なシステムの中で無数の細胞がどう協力して病原体を撃退するのか、その流れがよくわかるように解説する。 【もくじ】 1章 自然免疫の初期応答 2章 獲得免疫の始動 3章 B細胞による抗体産生 4章 キラーT細胞による感染細胞の破壊 5章 複数の免疫ストーリ― 6章 遺伝子再構成と自己反応細胞の除去 7章 免疫反応の制御 8章 免疫記憶 9章 腸管免疫 10章 自然炎症 11章 がんと自己免疫疾患
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4.0地球の大陸は謎だらけ。そもそも地球にはなぜ大陸があるのか? そんなことすらわかっていなかった! 【海の惑星? いやいや、大陸の惑星】 地球の大きな特徴として「海」が挙げられる。地球表面の多くの部分を液体の水が覆っている。カラカラに渇いているお隣の惑星(火星や金星)とは大違いだ。 逆に見れば、地球には海に覆われていない場所(陸)がある。じつは、岩石学的には、この「陸」こそが地球の特徴である。 地球表面を構成する岩石は、海洋底と陸で明確に異なる。火星や金星の表面を覆う岩石は、地球の海洋底の岩石と同じ「玄武岩」。地球の陸地を構成する「安山岩」は、火星や金星には存在しない。ほかの惑星には存在しない安山岩に、地球表面の3割が覆われている。 地球にはなぜ安山岩があるのかーー? これが、本書が挑む最大の謎である。 【マグマをめぐる冒険】 地表の岩石はすべて、マグマが冷え固まったもの(火成岩と総称される)。マグマの大部分は、地下の岩石(マントル)が溶けたもの。したがって問うべきことは、「安山岩をつくるマグマはマントルでどのようにして生じるのか?」となる。 火成岩研究をライフワークとする岩石学者の「マグマをめぐる冒険」へご招待! わたしたちの大陸についての知識が大幅にアップデートされること間違いなし。 【おもな内容】 序章 岩石学者なのに“海の研究所”に入ってみた 第1章 大陸とは何だろう?:地球の層構造を知ろう 第2章 地殻の材料はどうやって生まれる?:マグマの生成条件を知ろう 第3章 大陸地殻の材料はどこでできる?:安山岩マグマの生成条件を知ろう 第4章 西之島は大陸の卵か?:大陸生成モデルを検証しよう 第5章 最初の大陸はいつできたのか?:40億年の歴史を復元しよう 終章 岩石学者が大陸と生命の起源を考えてみた
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3.8約5億年前に脊椎動物が誕生し、それ以来生命は様々に分化し多様化して現在に至り、我々ホモ・サピエンスは何十万種もいる種のたった一つである。様々に枝分かれを繰り返すなかで、たった一本の道筋がホモ・サピエンスへとつながっているのだ。 本書では、サカナの仲間から始まった脊椎動物の先祖が、どのように体を変え、新しい特徴と能力を手に入れ、サピエンスへ近づいてきたのかをつぶさに見ていく。これまでの生命史にはなかった画期的な視点で、およそ70の特徴に焦点を当てた、姿形のまったく違う祖先から人類への大進化史! 主な内容 ●序章 最初からもっていた「眼」 ●黎明の章 すべてが陸続きの時代/二つの肺の獲得で陸を目指す/耐乾燥卵で内陸に進出/爬虫類と分かれる/単弓類の進化/史上最大の大量絶滅 ●雌伏の章 毛をもつ/哺乳類の登場/聴覚の発達/子を産み、育てる/有胎盤類式繁殖法はいつから?/再び絶滅の危機 ●躍進の章 哺乳類時代の始まり/脳より先に体を大きくする/長い妊娠期間と大きな胎児/アフリカの仲間と分かれる/ローラシアの仲間と分かれる/森林での進化 ●人類の章 真の「猿の惑星」/森から平野へ/尾の消失と二足歩行/氷河時代の始まり/サピエンス以前のホモ属/サピエンスと生きたホモ属
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4.2日本の「ものづくり」は死んでいない! 「冷やすメカニズム」を根底から覆す冷蔵庫、意外な魚のおかげで完成した高温でも触れるレンガなど、企業秘密レベルの熱いイノベーションと、それをなしとげたクールな研究者たちの素顔に、われらがブルーバックス探検隊が迫る!
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3.7風、雲、雨、雪、台風、寒波……。日々変わる天気は、「大気の大循環」と呼ばれる地球規模の巨大な循環システムの、極めてミクロな表現でしかありません。「大気の大循環」は赤道付近に大量に供給された太陽エネルギーが、対流や波動によって高緯度に供給される大気のシステムで、大気の誕生以来、営々と続いている地球規模の現象です。大気の大循環によって地球上のそれぞれの地域の気象・気候が決定され、さらに、砂漠や森林、ステップやサバンナといった地上の状態も大気の大循環の結果として形成されます。ですから、気象に興味がある人なら、是非とも理解しておきたい気象学の基礎でもあります。 本書では、大気の大循環を構成する偏西風、貿易風、偏西風波動、ブロッキング高気圧、さらには低緯度から高緯度への巨大な流れであるハドレー循環、フェレル循環、極循環、ロスビー波などを解説するとともに、大気の大循環に最も大きな影響を与えている「コリオリの力」を、高校生でも納得できる形で解説します。
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-※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 オイラーが発見し、ガウスが証明した、2つの素数をめぐるおどろきの法則=「黄金定理」は、どこがどうすごいのか? 予備知識ゼロから理解できる! ※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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3.7「弱すぎる重力」はなぜ、宇宙を支配する力になりえたのか? 【ブルーバックスを代表する人気企画、「からくり」シリーズ最新刊!】 「質量」と「重さ」の違いとは? 素朴な問いから「物理学最大の難問」まで一気読み! 自然界を支配する4つの力の中で、最も身近で最弱の力。 この宇宙に現在の構造をもたらした最大の貢献者でありながら、なぜか「標準模型」に含まれない異端児。 そして、その発生源である質量が重力を生み出す理由は不明のまま──。 「ニュートンが考えた重力」と「アインシュタインが考えた重力」はどう違う? 「重力と加速度が等しい」とはどういうことか? 「見えない質量」=ダークマターを見る方法は? 万有引力のふしぎを徹底的に解き明かす! 【もくじ】 第1章 「質量」と「重さ」のからくり 第2章 「万有引力」のからくり 第3章 「質量保存の法則」とエネルギーのからくり 第4章 「見えない力」のからくり 第5章 「見えない質量」のからくり 第6章 重力のからくり 【著者紹介】 山田克哉(やまだ・かつや) 1940年生まれ。東京電機大学工学部電子工学科卒業。米国テネシー大学工学部原子力工学科大学院修士課程(原子炉理論)、同大学理学部物理学科大学院博士課程(理論物理学)修了。Ph.D.。セントラル・アーカンソー大学物理学科助教授、カリフォルニア州立大学ドミンゲツヒル校物理学科助教授、ロサンゼルス・ピアース大学物理学科教授を歴任。アメリカ物理学会会員。主な著書に『E=mc2のからくり』『時空のからくり』『真空のからくり』『原子爆弾』『光と電気のからくり』『量子力学のからくり』(いずれも講談社ブルーバックス)などがある。 「読者に必ず理解してもらう」意欲にあふれた熱い筆運びで、ブルーバックスを代表する人気著者の一人。1999年には、講談社科学出版賞を受賞した。
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4.0古代から人の生活を支え、文明の発展に寄与してきた「船」。世界が一つにつながっている現在、航空機をはるかにしのぐ運搬力をもつ船の役割は増しています。船の歴史から、船の構造、動力、エネルギーなどあらゆる話題を豊富な図版と共に解説。これ一冊で、船に関するすべてがわかります。SDGs時代に、省エネルギーの交通機関である船はこれからどうなっていくのか? 地球環境と共存する重要インフラである「船」の最新情報がわかると共に、船が開く未来が見えてくる! 目次 第1章 船の歴史 第2章 船の一章 進水から解撤まで 第3章 船とSDGs 持続可能性への貢献 第4章 船を浮かべる力 浮力 第5章 船の強さ 船体構造と船体強度 第6章 船を起き上がらせる力 復元力 第7章 船が進むのをじゃまする力 抵抗 第8章 船を進めるエネルギー 第9章 地球を守る 省エネろグリーン化 第10章 船を揺らす力 船体運動 第11章 船の事故をなくす 安全性 第12章 船をあやつる仕組み 操縦性 第13章 船を造る 造船の役割 第14章 船を使う 海運の役割 第15章 船が憩う 港の役割 第16章 未来の船
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3.6これまで生命が存在しないと思われていた「海底地下の世界」。 しかし、そこには地上を超える豊かな「生命圏」が広がっていた! 海底下の掘削調査で採取された「地質コア試料」から発見されたさまざまな微生物群。 ・微生物たちはいつからそこにいて? ・なにから栄養を摂っているのか? ・なぜ超高温・超高圧(アッチアチのカッチカチ)の世界に耐えられのか? これらの謎を追っていくと、そこには、これまで考えられていた生命観とは違った「生命システム」が見えてきます! 海底下深部からの地質コア試料から培養された古細菌(アーキア)には、御年・数千万歳を超えるものも!! 120度以上の高温、海底下2000メートルの高圧世界でも生き続ける! 食べるものがない「超貧栄養状態」を微生物たちは、どのようにサバイブしているのか!? 微生物の生命維持の限界はどこにあるのか? 地球科学はもちろん、生命の起源やその存続の謎へと迫っていくサイエンスのおもしろさを、実際に行われた「海底下生命圏科学掘削調査」の歴史とともに臨場感あふれる筆致で紹介していきます。 著者は、大学院生時代に出逢った科学誌「science」に掲載された「海底下地質サンプルからの微生物発見」の論文に衝撃を受け、その後、さまざまな科学掘削調査に参加、さらに海洋研究開発機構(JAMSTEC)が運用する地球深部探査船「ちきゅう」の調査航海を指揮しながら、極限環境に生きる微生物の調査を行っている研究者です。 海底地下の世界から「生命とは何か」という根源的な問いをもとに、「地球-生命システム」という大きな展望へと広がっていく、サイエンスのフロティアを紹介します!
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4.2DNAという言葉は誰でも知っているし、日常会話のなかでもよく口にする言葉です。しかし、DNAが生命の設計図であることはなんとなくわかっていても、それが具体的にどんな形で私たちの体の構造の「情報」になっているのか、想像するのは簡単ではありません。また、ニュースで毎日のように取り上げられる、PCR検査やゲノム編集、遺伝子組換え、クローンといった話題が、DNAとどう結びついているのかを正確に理解している人も少ないでしょう。 本書では、中学や高校で習う原子や分子といった知識があれば理解可能なように、DNAに基づく生命科学の大枠を、DNAに書かれた生命情報という観点から解説を試みました。少ない予備知識の読者でも最初から順を追って読めば基本を理解でき、少し知識がある読者なら、基本を確認しながら最新の解析技術まで深めることができる1冊。 第1章 生命の情報~なぜDNAという分子が重要なのか 1生命の単位としての細胞 /2原核細胞と真核細胞 /3細胞の多様性と分化 /4クローン生物とはなにか /5ES細胞、iPS細胞と再生医療 /6すべての細胞に同じ「ゲノム情報」 /7DNAの構造 第2章 遺伝子とはなにか 1遺伝子という概念の変遷 /2RNAとセントラル・ドグマ /3転写――RNA合成/4mRNAを成熟させるRNAプロセシング /5タンパク質の基本構造 /6タンパク質の多様性 /7翻訳―ータンパク質の生合成/8翻訳後のタンパク質の成熟 /9非コードRNA遺伝子 /10 DNAの複製 第3章 ゲノムDNAの全体像 1ヒトゲノム計画 /2いろいろな生物のゲノム /3すべての生命に必要な代謝システム /4ヒトゲノムDNA の中身をのぞいてみると/5 トランスポゾン とはなにか/6 ウイルスとゲノム /7 遺伝情報システムとしてのゲノム /8ゲノムの不安定化とDNA修復/9ヒトゲノムの個人差と多様性 第4章 クロマチンとエピゲノム~ゲノムに追記される情報 1DNAのヌクレオソームとクロマチン構造 /2細胞記憶を担うエピジェネティクス /3エピゲノムの片腕――DNAメチル化/4もう一方の片腕――ヒストンコード /5遺伝子のスイッチ /6転写を増やす働きをするエンハンサー /7エンハンサーの謎 /8インスレーター の二つの構造/9核構造と相分離 第5章 生命科学を大きく発展させるDNA解析技術 1 DNAを扱う基本操作 /2遺伝子のクローニング /3すっかりおなじみになったPCR /4DNA塩基配列決定法の基本/5「次世代」のDNA塩基配列決定法 /6遺伝子の発現解析法 /7クロマチン構造の解析法/8DNA解析に変革をもたらすゲノム編集技術/9新次元のゲノム情報をもたらすメタゲノム解析
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4.0電子の「スピン」といわれたときに、皆さんはどんなイメージを持ちますか? 「地球が自転をしながら太陽のまわりを回るように、電子が自転しながら原子核のまわりを回っているようなイメージ」や「電子がコマのように回っている」「フィギュアスケートの選手のように回っている」などのイメージが頭に浮かんでいるのではないでしょうか? 実は、この答えは正しくないのです、といったら皆さんは驚くでしょうか。 「スピン」は私たちの暮らしているマクロな世界の「回転」とは異なり、なかなか感覚的に掴みにくく、それが「スピン」への理解を難しくしているのではないかと思います。 本書は、「スピン」をもっと深く、そして正しく理解してほしいという思いから、物理学者とサイエンス分野の広報関係者、そして素人!? がチームを組んで執筆しました。 この本は、多様な読者を想定したものです。物理に興味のある高校生から「スピン」をきちんと理解したい大学生。学生時代に量子力学の授業で「スピン」の話を聞いたことがあるけど、もう一度、きちんと理解したいと思っている方などなど。さまざまな人に本書をとおして「スピン」の不思議さやおもしろさ、凄さを知ってもらいたいと考えています。 「スピン」の正体とは? 量子力学の誕生からスピンの発見までの歴史的な背景。さらに「スピン」はどのように記述され、捉えればいいのか? 本書では、できるだけ具体的に理解できるように「シュテルン=ゲルラッハの実験」を紹介しながら解説していきます。 さらに、電子だけでなく、陽子、素粒子のスピンまでを取り上げ「量子」の世界をみていきましょう。 そして、2022年度のノーベル物理学賞の受賞でニュースでも話題になっている「量子もつれ」を利用する量子コンピューターや生き物の特殊な能力について、そのほかにも超電導や永久磁石など社会の様相さえ劇的に変えつつあるスピンを利用した技術最先端までをていねいに解説していきます。 本書を片手に「量子」と呼ばれる摩訶不思議な世界に飛び込み、「スピン」をめぐる冒険に出かけましょう。
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3.9ハーバード大学で300年近い歴史がある「ホリス数学・自然哲学教授」にして、「超弦理論」などの研究で理論物理学をリードしてきたカムラン・バッファ氏が、1年生向けの講義で使っているパズル満載の型破りなテキストを書籍化! ブライアン・グリーン氏、エドワード・ウィッテン氏が驚きつつも絶賛した(文末に記載)類のない一冊の日本語版! 「宇宙はどうなっているのだろう?」この素朴な問いにとりつかれた人類が宇宙の謎を解明してきた結果わかったのは、宇宙はあまりにも人類の直観に反しているということだった。なにしろ空間や時間は歪んでいて、光は波でも粒でもあり、物質の最小単位は「ひも」かもしれないというのだ! このような宇宙をどう理解すればいいのか? バッファ氏は言う。「理論物理学者の仕事は、宇宙の難解な問題を、単純なパズルに分解して解くことだ」 トランプやコイン、アリやカメらが繰り出す問題に悩むうち、物理学はどう進歩してきたのか、対称性やその破れがなぜ重要なのか、さらにいま注目の概念「双対性」の本質までが見えてくる。バッファ氏の盟友・大栗博司氏が監訳者として随所で注釈をほどこした、楽しみながら物理学の「真髄」に迫れる本! 【たとえば、こんな問題があります】 缶が2つあって、一方には緑のペンキが、もう一方には白のペンキが入っている。缶は同じ大きさで、入っているペンキの量もまったく同じだとしよう。ここで緑のペンキを少量すくって、白の缶に入れる。次にその混ざったペンキの缶から同じ量をすくって、緑の缶に戻す。 そこで問題。白の缶に入っている緑のペンキの濃度と、緑の缶に入っている白のペンキの濃度、どちらのほうが高いか? 【理論物理学の大家たちも絶賛!】 「現代の物理学と数学の中核をなす概念を、パズルを通してひととおり説明するというすばらしい本。私が知る中でももっとも風変わりで魅力的なアプローチで、初学者も専門家も頭の体操に楽しく取り組みながら学べる。世界屈指の物理学者から、最先端の本質的な考え方を楽しみながら効果的に吸収できる」――ブライアン・グリーン 「簡単で愉快なパズルを解きながら、物理学と数学の高度な概念の数々を楽しく巡っていくという独特な本。たくさん楽しんで、たくさん学べるはずだ」――エドワード・ウィッテン 【監訳者の大栗博司氏より】 「本書は、完成した成果ではなく、そこのいたる過程をパズルを解くことで体験できるようになっているのが斬新です」 大栗氏が本書を紹介するツイートはこちら→https://twitter.com/PlanckScale/status/1579618963310653440
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4.5人類がこれまでに得たさまざまな宇宙の観測手段――可視光の望遠鏡に始まり、赤外線、、X線、電波……さらに近年ではニュートリノを用いた素粒子天文学や重力波天文学など。それらを組み合わせ、これまで解明されていなかった「宇宙の謎」を解き明かしているものが「マルチメッセンジャー天文学」です。 鉄より重い元素はどのように作られるのか? ブラックホールの合体、中性星の謎、そして、宇宙の始まりに何が起こったのか? いま人類は、これら宇宙への根源的な問いに迫ろうとしています! 超新星爆発などの突発天体、さらにマルチメッセンジャー天文学の新鋭研究者として知られる著者が、実際の観測データを紹介しながら、その基礎から天文学の最新研究までを徹底的に解説します。 この1冊で、観測に立脚する天文学研究の最前線を知ることができます!
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3.0生命活動の根源ともいえる「呼吸」。人は一生の間に20億回「呼吸」をするといわれています。 そもそも「呼吸」とはなにか? 体はどのように酸素を取り込み、それを体のすみずみにまでに運ぶのか? さらに酸素はどのように細胞で消費され再び肺胞に送られた二酸化炭素はどのように酸素と交換されるのか? 「換気」の仕組みやからエネルギー代謝の方法など、その驚異のメカニズムを「呼吸」の研究の第一人者として知られる著者が徹底解説します。 まず、安静時の呼吸をもとに、生命活動を支えるそのメカニズムを解説。さらにランニングなどの運動時の呼吸をさまざまなデータをもとに精緻に解説していきます。ランニング開始時になぜ呼吸が苦しくなるのか? ランニングのリズムと呼吸のリズムは同調したほうがいいのか? など、さまざまな呼吸への疑問も解決していきます。 その他にも、今大人気のヨガの呼吸とはなにか? 空気の薄くなる登山における呼吸とは? さらには「間合い」とよばれる格闘技での呼吸とは何か? など運動種目別の呼吸のおもしろさも紹介。 そして、近年、話題となっている「呼吸」とメンタルの関係についてさまざまな研究をもとに考察しながら、「リラックス呼吸法」を紹介ていきます。 昨年からのコロナ禍でも注目されている「呼吸」、その基礎の基礎から最新研究やその応用まで、この一冊で「呼吸」のすべてがわかります。
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4.0地球温暖化で強靭化する台風など異常気象現象が日本でも増えている今、生活や財産、生命を守るために重要である天気予報の重要性も高まっています。従来の天気図からわかる気象情報から、最新のコンピューターによる数理予報の技術まで、気象予報の話を中心に進めながら、気象現象の原理に迫ります。 本書では、社会活動および産業にとって必要かつ不可欠の情報となっている天気予報が、日々、テレビ、新聞、ネットなどのメディアを通じて報道・提供されているものの、実際の天気予報がどのような手段や手続きによって、作成され提供されているかについては意外に知られていないことから、その部分に踏み込んでわかりやすく解説します。さらに本書は、天気予測技術全般について、図やイラスト、写真を豊富に使って、理解しやすい工夫をしています。読者にとっては、天気予報を含む「気象予測技術」の全体像の話を読みながら、気象のあらゆる現象の原理への理解も深まることにつながります。また、適切な防災活動につながることも期待されます。著者の経験やエピソードも織り交ぜられ、気象のさまざまなことが理解できる1冊です。 前半では主に、広くなじみがある天気図により、気象のしくみを解説します。天気図の解析により予報官が予報する時代はほぼ終わりましたが、一般向けには気圧配置型による解説などまだまだ天気図を使った技術が使われています。 第1章は地球温暖化により強靭化した台風について、最近の例について詳しく解説し、第2章では、日本の天気予報の歴史を追います。平安時代の「野分」、鎌倉時代の「颱風」といった、気象レーダーも気象衛星も天気図もない時代の、台風による災害の実態にふれていきます。また、明治、昭和の頃の天気図や世界初の天気図なども紹介します。第3章では、アメダスなど、現在のさまざまな気象観測システムを、第4章では、統計的手法などの予報のさまざまな手法、予報技術や情報の出し方を取り上げます。第5章では、特徴的な天気図を例に気象現象を解説していきます。「移動性高気圧」「寒冷前線の通過」「西高東低」「帯状高気圧」……。聞き慣れているけど深くは理解していない言葉の意味が、わかるようになると思います。 後半では、現在天気予報の中心となっている、コンピューターによる「数値予報」について解説していきます。 第6章で数値予報とはなにかを物理法則を交えて、第7章では数値予報から利用しやすい言葉に置き換える「ガイダンス」について、第8章では最近用いられている手法「アンサンブル」について解説します。
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4.0※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 シンプルで身近な四角形の不思議を徹底的に解説。 私たちの日常には、一見数学的に見えないが、四角形がらみのものや話題が溢れています。 普段は、それらの数学的な様相に気がつかなくても、ちょっとしたヒントで途端に面白くなる話題を集めました。四角形の不思議にひたってください。 第1章 四角形の基本的性質 第2章 正方形の意外な性質 第3章 いろいろな長方形 第4章 曲者四角形の不思議 第5章 四角く並べた数の不思議 第6章 四角形をふくらませる 第7章 専門家を悩ませる四角形の不思議 第8章 硬くなった頭を四角でほぐそう ※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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4.5※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 (1)「一般角θに対してsinθ,cosθの定義を述べよ」 (2)「(1)の定義に基づきsin,cosの加法定理を証明せよ」 これは1999年に出題された東京大学の入試問題です。たんに加法定理を暗記しているだけでは答えることができない名出題として、いまなお語り継がれる問題です。 このように、大学入試の数学の問題には、解答者への「数学の本質的理解」を問う問題が多く、また解にたどり着いた瞬間に気づく、出題者の遊び心も満載されています。 数学出題の中でも人気の高い「整数」をはじめに、「整式の剰余」「記数法・N進法」「場合の数・確率 」「指数・対数」「微分積分」「不等式・絶対値」「複素数」「数列・漸化式」「三角関数」「図形融合問題」「グラフでの考察」と高校数学の分野別に問題を厳選、さらに最後には「数学オリンピック予選問題」を収録しています。 著者はyoutubeでの数学解説でしられる鈴木貫太郎。講義形式の動画では、日本で最初に1本での100万回再生された記録を樹立。 1問1問楽しく腕試しをしながら、数学のおもしろさ、そして本質を理解できる1冊です! ※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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3.4※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 数学や物理で出てくるさまざまな記号。ふだん使い慣れた+や-の持つ意味や、「-(-1)はなぜ1か」といった当然のことも、詳しく知るとより数学的な感覚を理解できます。また、中学や高校で習った忘れかけている記号の学び直しや、認識を新たにすることで、科学本の読書に役立つことも。大学で習得する偏微分の記号などまで含め、記号を通して幅広く数学を学べて知識を深められる1冊です。 小学校から使っている記号、中学、高校で勉強した記号、大学の数学レベル、と読み進めていくうちに、今まで難解に感じていた分野に関してもスッと頭に入ってくる作りになっています。 また、読むだけでためになる、ちょっとした雑談の種になるようなこともあり、初心者でも10代からでも楽しく読めます。 ハイレベルの数学につまずいていた人の学び直しから初心者のチャレンジまでにも役立ち、記号から数学の本質に迫ります。 理系学生の事典的存在として重宝された『なっとくする数学記号』(2001年刊)をまとめ直して刊行します。
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4.4■「対称性の破れ」が生んだ新物質!■ 超伝導、スピン流、量子ホール効果、 ベリー位相、マヨラナ粒子……。 物質科学の気になるキーワードが 数式なしで、しっかりわかる。 ■物質科学を一変させた、量子の不思議。何がそんなにスゴイのか?■ 人類の物質観を革新する物質群、 「トポロジカル物質」のしくみに詳しく迫る。 そのカギは「対称性の破れ」にあり。 物質の根源となる基礎的な量子現象を 数学や物理学の基礎知識を前提とせずに解説。 超伝導、スピントロニクス、マヨラナ粒子、 そして量子コンピュータにつながる 驚くべき無数の応用が将来に待っている! ■おもな目次■ 序章 バーチャル空間で物質を観る 〈第I部 ノーベル賞に見る物質科学 トポロジカル物質への前奏曲〉 第1章 原子から量子物理学へ 第2章 原子から物質へ 第3章 物質は量子効果の舞台 〈第II部 バーチャル空間で物質を観る 量子物理学での表現法〉 第4章 運動量空間とは 第5章 バンド構造 物性科学の基礎 〈第III部 トポロジカル物質とは何か〉 第6章 仮想磁場 電場が磁場に見える 第7章 トポロジカル絶縁体とは 第8章 電子波の位相 第9章 トポロジカル物質ファミリーと応用
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4.4最新免疫学が教える「非自己」と「自己」とは 私たちの免疫系は、なぜ自己の細胞や抗原に対して反応しないのか? 免疫学の最大の謎ともいえる「免疫自己寛容」の解明に長年取り組んできた著者が、世界で初めて発見した「制御性T細胞」。免疫学にパラダイム・シフトをもたらし、」「がん」や「自己免疫疾患」の治療や「臓器移植」に革命をもたらすとされる研究の最前線に迫る。 坂口志文(さかぐち・しもん) 大阪大学免疫学フロンティア研究センター特任教授。1951年滋賀県生まれ。1976年京都大学医学部卒業。医学博士。1999年京都大学再生医科学研究所教授、同研究所長を経て、2011年大阪大学免疫学フロンティア研究センター教授。2016年から現職。過剰な免疫反応を抑える「制御性T細胞」を発見。2015年ガードナー国際賞、2019年文化勲章、2020年ロベルト・コッホ賞など、内外の受賞多数。 第1章 ヒトはなぜ病気になるのか 第2章 「胸腺」に潜む未知なるT細胞 第3章 制御性T細胞の目印を追い求めて 第4章 サプレッサーT細胞の呪縛 第5章 Foxp3遺伝子の発見 第6章 制御性T細胞でがんに挑む 第7章 制御性T細胞が拓く新たな免疫医療 第8章 制御性T細胞とは何者か
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3.8地球温暖化・海洋酸性化で日本近海はどう変わるのか? 「未来の海」が教える、魚介類に起こるおどろきの変化とは? 〈もくじ〉 プロローグ──「未来の海水」が教えてくれること 第1章「美ら海」からの警鐘──変貌する「海の熱帯雨林」 第2章 日本近海で生じつつある「異変」──北上する生き物たち 第3章 食卓から「四季」が消える──春のサワラから秋のサンマ、冬のカキ・フグまで 第4章 海洋生態系を脅かす「もう一つの難題」──「酸性化」が引き起こすこと 第5章 どうなる? 未来のお寿司屋さん──マグロやホタテ、アワビやノリも食べられなくなる!
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4.2――― 見えている世界は、世界そのものではない。 ――では、量子が織りなす「本当の世界」とは? 量子論が “直感的に” 理解できる! 量子がわかれば、見える世界が変わってくる! ――― 「量子は、粒子なのか波なのか」――長らく続いていたこの論争は、 「量子は、粒子でも波でもない何かである」という予想外の結論に至りました。 直感では理解しがたくても、この世界、この宇宙はすべて量子でできています。 行列力学、波動力学、経路積分……様々な方法を経て、 量子の世界が「見える」ようになるまで、 まっすぐに、けれども徹底的にやさしく、丁寧に解説。 ・「存在すること」と「見えること」は同じではありません。 ・光が量子でなければ、夜空の星は見えません。 ・電子が量子でなければ、この世に「色」はありません。 ・すべてが量子でなければ、私たちの体も地球も消え去ってしまいます。 ……これらはすべて、現代物理学が示す「紛れもない事実」です。 ■おもな内容 第1章 「古典」の世界観 第2章 量子の発見 第3章 光も電子も量子だからこそ 第4章 量子の世界へ 第5章 量子の群像 第6章 量子が織りなす物質世界 第7章 量子は時空を超えて 第8章 宇宙の計算機――量子コンピュータ
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4.0「ビッグバンから最新の宇宙論まで、一気に読める!」(村山 斉 氏 東大教授 絶賛!) 「生まれて間もない宇宙に響いていた宇宙交響楽。そこに刻み込まれた宇宙の歴史と成り立ちを探る研究の第一人者による渾身の一作 ビッグバンとは何か、ビッグバンの前には何があったのか、その謎の答えは、空の全方向から降ってくる「宇宙マイクロ波背景放射」の中にある。 そこに含まれたかすかな温度のゆらぎが、人工衛星により発見・解析されたことでビッグバンに鳴り響いていた宇宙の音、すなわち『宇宙交響楽』の解明が進み、宇宙の年齢や姿、そして運命までが今、明らかになってきた。 世紀の大発見 1992年、私が東京大学理学部物理学教室で宇宙理論研究室の助手をしていたときのことになる。4月のある日、研究室のボス、佐藤勝彦教授が手にファックスの出力を持ち、興奮した面持ちで部屋に飛び込んできた。「杉山君、COBEが温度ゆらぎを発見したらしいぞ!」 ファックスは、米国での記者発表を伝える現地特派員からのものだった。まだメールが一般には普及していなかった時代のことだ。なお、COBEは宇宙背景放射探査衛星の略称である。 このときの興奮は、今でも忘れることができない。佐藤先生の手からひったくるようにしてファックスを受け取り、さっそく目を通した。それは『COBE差分マイクロ波放射計の1年目のマップに見られる構造』という少々ぶっきらぼうな題名の英文の論文だった。筆頭著者はジョージ・スムート。これこそ、私が大学院時代から、ずっと研究を続けてきた対象そのものが見つかったという報告だったのだ。 COBEの発表は、車イスの天才物理学者、スティーヴン・ホーキングが、「史上最大の発見か、少なくとも今世紀最大の発見」とコメントしたこともあり、世界を駆け巡るトップニュースとなった。 COBEとは、宇宙マイクロ波背景放射という、宇宙からやってきている電波を捉える目的で、1989年に打ち上げられたNASA(米国航空宇宙局)の人工衛星だ。宇宙マイクロ波背景放射は、宇宙がかつて熱かった時代、つまりビッグバンの時代の名残の電波である。 COBEが発見したものは、ビッグバンの時代の構造だったのだ。私自身が、大学院時代から一貫して研究してきたのは、ゆらぎの空間パターンが何を教えてくれるのかについてだった。この構造を調べれば、ビッグバンより以前、宇宙の始まりに、どのようにゆらぎが生み出されたのかについても明らかになるかもしれない。(略)。私自身、当時、世界に10名ほどしかいなかった専門家の一人として、すぐにもこの結果を、自分自身の理論計算と比較し、世界に向けて発表しなくては、と焦る気持ちを抑えきれなかった。 (まえがき)
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3.62020年1月17日、日本初の地質年代「チバニアン」がついに誕生! 千葉県市原市の地層「千葉セクション」が、地質時代の国際標準模式地(GSSP)に認定されました。 日本の地名に由来する地質年代(地球の歴史区分)が誕生するのは初めてのことです。 地質年代を決定するのに重要なカギを握っていたのが、「地磁気の逆転」。 この千葉セクションには、もっとも最近、地磁気(地球の磁場)が逆転した貴重な記録が残されています。 地球の磁場は、過去に何度も逆転しているということが記録からわかっているのですが、 最後の逆転は約77万年前――私たち人類は、この地磁気逆転を経験したことがありません。 人類が誕生する前の地球で、何が起こったのかを教えてくれるのが、この地層なのです。 いったいなぜ地球には磁場があるのか。 なぜ地磁気は逆転するのか。 次に地磁気が逆転するのはいつなのか。 そのとき、この地球はどうなってしまうのか。 ――地磁気逆転のメカニズムは、地球科学最大の謎ともいえる重要なテーマとなっています。 チバニアン認定のための研究・申請プロジェクトをリードしてきた著者が、チバニアン命名の意義を分かりやすく解説し、地磁気逆転の謎に迫ります。 ■おもな内容 ・チバニアン命名の意義 ・地質年代とは? ・地磁気とはなにか ・地磁気逆転の発見 ・地磁気の変動 ・いったいどうやって地磁気を測るのか ・地磁気はいつから存在するのか ・もしも地磁気がなかったら ・次の地磁気逆転はいつなのか ……など
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4.0地球のほかにも、生命を宿す惑星はあるのだろうか? そのような惑星をどうやって探せばいいのだろうか? 理論と観測の両面から、系外惑星と地球外生命の探査の最前線を解説する! 地球外生命を探す場所として真っ先に思い浮かべるのは、火星や土星の衛星ではないだろうか――いずれも地球と同じ太陽系内の天体だ。しかし、宇宙には生命を探すべき天体がもっとたくさん存在する。 1995年、初めて太陽系外の惑星が発見された(その偉業を成し遂げたマイヨール博士とケロー博士は、2019年にノーベル物理学賞を受賞)。それは、地球から約50光年離れたペガスス座51番星のまわりをたった4日で公転する巨大なガス惑星だった。その後、世界中の天文学者が太陽系外の惑星(系外惑星)を探し、発見を報告してきた。その数は4000個を超えている。 最初の1個だけでなく、これまでに見つかった系外惑星の多くが、太陽系のどの惑星とも似ていない。不思議な軌道で公転する惑星がたくさん見つかっている。とすると、太陽系は特別な存在なのだろうか? また、どのような軌道を回る惑星であれば生命を育めるだろうか? 一部の系外惑星については、軌道だけでなく大気組成までも観測できるようになっている。そして、系外惑星の大気に生命活動の兆候を見つけようとする挑戦もはじまりつつある。「第二の地球」の発見は近い! 目次: 第 I 部 系外惑星探査小史――太陽系の理解から第二の地球の可能性まで 第1章 私たちのふるさと――天の川銀河、太陽系第三惑星、地球 第2章 最初の系外惑星が見つかるまで――挑戦、失敗、常識はずれの惑星 第3章 ケプラー計画がもたらした革命――画期的なアイデア、試練、膨大な発見 第 II 部 系外惑星探査の現在――探し方の進化と見えてきた世界 第4章 系外惑星の探し方――あの星に惑星はあるか? 第5章 系外惑星の多様性――事実はSFより奇なり 第6章 系外惑星が教えてくれたこと――太陽系は特別か? 地球は特別か? 第 III 部 第二の地球、発見前夜――ハビタブルプラネット探査とアストロバイオロジー 第7章 さらなる探査へ――第二の地球は見つかるか? 第8章 あの惑星はどんな世界なんだろう?――系外惑星大気の調べ方 第9章 系外惑星とアストロバイオロジー――宇宙に生命の兆候を探す
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4.0テレビや新聞、インターネットには、毎日のように「免疫力を高める」とか「がんを免疫で治す」といった情報が流れているが、免疫学的に見ると、その大部分は科学的エビデンスが欠けている。残念なことに、こうした怪しげな情報に、多くの人たちが惑わされて、かえって健康を損ない、ときには寿命を縮めているケースさえある。 その最たるものが、ワクチンに対する過剰な忌避感情・恐怖症だ。医学的にもっともエビデンスのある「免疫力増強法」は、ワクチン接種である。ところが、ワクチンの副作用を過剰に煽る人たちがいて、彼らの多くが医師や医学博士という肩書を持つことから、その主張はもっともらしく聞こえ、それなりの支持を獲得している。しかし、彼らの主張を子細に見てみると、ワクチンや免疫機構に関する初歩的な事実が見落とされ、しばしば医学的に誤った主張がなされている。こうした情報に翻弄されると、健康被害を受けかねない。もちろん、ワクチンは万能ではなく、効果が不十分である場合や、副作用が出ることもある。しかし、そのようなことを考慮しても、多くの感染症ではワクチン接種は有効で、ほとんどの人に利益をもたらす。 一方で、巷に氾濫している免疫力強化をうたう健康食品の多くには暗示効果以上のものはなく、摂取してもからだの免疫力はほとんど変わらない。健康食品は精神安定剤以上のものではない。免疫系全体の能力を上げるためには、むしろ、血流やリンパ流量をよくすることのほうが役に立つ(本書では、その科学的エビデンスや具体的な方法について、解説している)。そして、なるべくストレスをなくすことだ。「信じるものは救われる」と言うが、健康食品や民間療法の多くは「信じても救われない」。そのようなものに頼るよりも、からだの働き方を科学的に理解して、それに伴ったものの考え方、生活の仕方を実践することが賢明である。 本書では、近年注目を集めている「がん免疫療法」についても取り上げている。これまで抗がん剤以外に打つ手がなかった「がん」に対して、「がんワクチン」が使われ、効果をあげつつある。加えて、さらに最近、免疫チェックポイント療法、CAR-T療法など、劇的な効果をもたらす「がん免疫療法」が注目されている。本書では、こうした最新の免疫療法についても取り上げ、その可能性と限界についても紹介していく。 このほか、本書では、そもそも免疫力を科学的に測定することは可能なのか? また免疫力を科学的に高める方法は存在するのか? がんや高血圧などの病気をワクチンで治療することが可能なのか、など数多くの疑問に対して、科学的に誠実に解説した。インフルエンザや風邪が流行する前に読んでおきたい「読むワクチン」だ。
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5.0※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 離散数学の最も大切なポイントは「数える」ことにある! 組合せの数、グラフ理論、デザイン論、無限集合の濃度……離散数学の考え方をしっかりと理解するための一冊。 離散数学は、物事を「数える」ことから始まり、現代の暗号理論、プログラム理論をはじめ、さまざま分野で注目されている数学である。 整数の概念の誕生、あみだくじ、正多面体の回転、麻雀大会の組合せなど、豊富な例と問題を通して、離散数学の基礎的な概念をわかりやすく解説する。 【本書のもくじ】 第1章 整数の誕生 1.1 トークン 1.2 1対1の対応の発想 第2章 素朴に数えること 2.1 樹形図の発想 2.2 数えることのいろいろな問題 第3章 帰納的に考える発想 3.1 組合せに関する基本的な公式 3.2 包含・排除の公式と全射の個数 3.3 グラフ理論の木の個数 3.4 ハノイの塔と13個のオモリ問題 3.5 偶置換・奇置換の一意性の証明その1 第4章 2通りに数える発想 4.1 グラフ理論の基礎的定理と多面体 4.2 デザイン論の基礎 4.3 16人の麻雀大会とカークマンの女子学生問題 4.4 偶置換・奇置換の一意性の証明その2 第5章 対称性を用いる発想 5.1 ダイオキシンの異性体と正多面体 5.2 グラフの自己同型写像 5.3 偶置換・奇置換の一意性の証明その3 5.4 デザインの自己同型群と関連するガロア群 第6章 無限集合の濃度 6.1 集合同士の対等 6.2 いろいろな集合の濃度 ※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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3.6※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 現代科学を理解するために不可欠な「高次元」を感覚的に捉える超入門書!科学の入門書やニュースだけでなく、SF小説や映画、アニメなどで目や耳にする高次元や4次元の世界。世界中で研究されている摩訶不思議な世界の入り口を、我々にとって身近な1次元、2次元、3次元から1つずつ次元を増やして解説していきます。我々の暮らしている3次元空間の中では絶対にほどけない「結び目」が、4次元を使えば「ほどけてしまう」という数学的手品も、本書で実演します。また、4次元の中ではほどけないものがあるという具体例もお見せします。想像力をフル稼働させて、「4次元」や「高次元」を具体的に見て感じて、さらに、「高次元の図形」を作って動かしていきます。【本書の内容】Part 1 高次元空間とは・高次元空間という言葉を、数学的にきちんと説明しておきましょうPart 2 高次元の出てくる例・日常レベルのことを調べることから、経済や自然観測まで、かなり多くのところで、高次元空間は基本事項であるPart 3 宇宙について・我々の存在している宇宙について、少しばかりPart 4 結び目がほどける?・高次元空間を見るとはどのような精神状態か、体験させてさしあげましょうPart 5 4次元で結ばれる・4次元空間の中でも、やはり、結ばれるものはある。4次元空間を直感力で念想しようPart 6 高次元で結ばれる・高次元空間の中でも、やはり、結ばれるものはある。高次元空間を気合いで直覚するPart 7 次元を1つ上げる・次元を1個上げれば、右手系、左手系は区別できない。次元を1個上げることを想像して直観するPart 8 高次元空間で操作する・高次元空間の中の図形を、局所の操作だけで変形するようすを観照するPart 9 3次元だけでも高次元が必要・3次元空間R^3の中だけ考えていても高次元の、しかも、複雑な図形が出現する※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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-※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 数学はなぜそれを必要とし、生み出したのか。知っているようで知らなかった、奥深き知的営み――「証明」の世界へ飛び込もう!【おもな内容】はじめに第1章 証明とはなんだろうか第2章 証明のさまざまな技術第3章 命題と論理記号第4章 算数の中の証明をもう一度第5章 証明の花形――初等幾何学の証明第6章 無限に挑戦する――解析学の証明第7章 式は語る――代数学の証明終わりに――数学にとって証明とはなにか
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3.6生命とは何か。この根源的な問いに迫るために、いま、わからないなら自分でつくってしまおうというアプローチが有力視されている。いわば、時計がなぜ動くかを知るにはとにかくつくって、そこからしくみを考えよう、という発想だ。「合成生物学」と呼ばれるこの新しい考え方が、いま先端をゆく生命科学者の間で大きなトレンドとなっている。本書は、合成生物学に取り組む研究者たちを横断的に取材して歩き、それぞれの生命観に迫ることで「生命とは何か」を輻輳的に考える試みであり、科学に造詣が深く、SFからノンフィクションまで縦横無尽に手掛ける著者ならではの意欲的企画である。人工生命を供養する墓を建てたり、クックパッドに生命のレシピを投稿したり、「つくったときやばいと感じたら生命」と嘯いたり、微生物のゾンビやフランケンシュタインをつくったりと、各人各様の生命観、そして彼らの中の神や哲学らしきものとが織りなす、いま最もスリリングな生命探求。ブルーバックスウェブサイトで1年余り連載した「生命1.0への道」の書籍化!
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4.2極限ともいえる過酷な環境で、深海の研究を続けてきた海洋研究開発機構(JAMSTEC)の研究者たちが、深海を研究しなければわからない、生物や地球のしくみ、地震との関連や人類との関わりについて解説。深海生物だけでなく、海底下生物、生命の起源、地球外生物にまで及ぶ生命のことから、巨大地震後の海底変動から見えてきた地震のメカニズム、海底の鉱物資源や、地球温暖化との関係など、あらゆる「深海」がわかる1冊!地球の表面積の7割を占める、人類にとって欠くことのできない海。その中でも「深海」は海洋のほとんどを占め、地球には深海を研究しなければわからない、生物や地球のしくみ、地震との関連や人類との関わりが多くあります。人類は水深約1万900mまで到達し、さらに深海の知識が深まり、重要性が明らかになってきました。海洋研究開発機構(JAMSTEC)は、極限ともいえる過酷な環境で、困難も多い深海の調査を続けてきました。実際に調査船に乗り、現場でサンプルやデータを研究者や技術者が執筆した、臨場感あふれた深海研究がわかるのが本書です。第1章では、光も届かず、エネルギ―源も少ないと思われる深海の生物について、「しんかい6500」がたどった水深6300mでの調査の様子をまじえて紹介します。深海の生物だけではなく、さらに厳しい環境の海底下2.5キロの生物研究までにも迫り、深海研究でわかってきた、生命起源と地球外生命についても解説します。第2章では、巨大地震の発生メカニズムに迫る深海研究に迫ります。調査船で、水深7000mの海底から海底下1000mを掘削して、地震を起こした断層からサンプルを得た様子を交えて、巨大地震で何が起きたのかなどについて解説します。第3章では、水産資源、鉱物資源と温暖化などを軸に人類が深海からどのような影響を受け、また今後受けつつあるのか、を解説します。2013年と2017年、国立科学博物館において開催された深海をテーマとした特別展には、60万人超の来場者があり、深海への関心が深いことがわかりました。その内容を科学的にさらに深く掘り下げ、深海からわかる地球、生命、人類の存続に関わることが理解できる1冊!
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3.720世紀中期以降、とくに発展した科学の分野の1つに、アルゴリズムを設計する離散数学があります。離散数学は連続数学と違い、とびとびの対象物を扱います。そして、アルゴリズムと呼ばれる問題解決の手順を作り出します。本書では、とくに、「ものを分ける」問題を扱います。参加者全員が好きな対象物、あるいは参加者全員がきらいな対象物で、分割可能なものを、参加者全員が納得できるように分割する方法を扱います。※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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4.0※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 ニュートンが17世紀に著した『プリンキピア』は、運動の法則や万有引力を基に自然界の仕組みを明らかにし、近代科学の出発点となった。図形を使った幾何学的な手法で力学の様々な難問を証明したニュートンのアプローチは、現代人が読んでも素晴らしく、その天才ぶりに驚嘆させられることだろう。科学史上、最も有名な本のひとつである『プリンキピア』の醍醐味を味わう1冊。(ブルーバックス・2009年5月刊)
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3.3※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 海と大気に働く不思議な力! すべての謎を解くかぎは「コリオリの力」にある! 高低差がない海に、海流があるのはどうしてだろう? エルニーニョが近隣諸国だけでなく、遠い日本にも影響をおよぼすのはなぜだろう? 大海原や広大な空でおきる不思議な現象の数々を演出する「コリオリの力」の正体に迫りながら、海洋物理学から気象学、気候学までわかりやすく解説する入門書。(ブルーバックス・2003年7月刊)
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4.2※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 量子力学に出てくる数式の“本当の意味”が分かる! 量子力学のしくみを解き明かす。粒子が波として振る舞っていることは、実験の結果から間違いないと思われるのに、それは、いざ観測しようとすると消えてしまう「幽霊波」なのだ。量子力学の必然として現れる、この幻の波をあえて数式を見せながらわかりやすく解説。式の数学的展開ではなく、「式が何を意味するか」を説明し、幽霊波の正体に迫る。(ブルーバックス・2003年7月刊)
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4.4駿台カリスマ講師が命がけで選び抜いた受験生・大学入試関係者、必読の書! 「円周率が3.05より大きいことを証明せよ。」良問は美しく、時に感動的ですらある。数学の勉強で一番大切なのは、良い問題で良い解法を学ぶこと。本書は、過去30年の大学入試問題を精査し、傑出した良問だけを100題収録。解説は「考え方」に重点を置き、多くの「別解」を掲載。ぐんぐん力がつくうえに、数学の本当の面白さまでわかる。※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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3.8身の回りにある数百万種の物質を統一的に理解する物性物理の最前線。21世紀の科学技術の行方を展望する。量子論、相対論の融合から始まった物性物理学によって、身の回りに存在するあらゆる物質の本質が明らかにされてきた。半導体、液晶、超伝導などの新物質を創り出し、ナノテクノロジー、極限の世界を切り開く物性物理学の最前線に迫る。※この商品は紙の書籍のページを画像にした電子書籍です。文字だけを拡大することはできませんので、タブレットサイズの端末での閲読を推奨します。また、文字列のハイライトや検索、辞書の参照、引用などの機能も使用できません。
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3.2「気候変動に関する政府間パネル」(IPCC)にも寄稿している温暖化の専門家である著者による、温暖化問題の現在と、論じ方の提案の書。本書は大きく2部構成となる。第一部では、観測史上の記録を更新するなど大きなニュースとなっている2013年夏の酷暑をはじめとした異常気象と温暖化の関係や、温暖化の科学についての誤解を専門家としてしっかり解説。第二部では、3・11以降、そして、原発再稼働という新たな動きの中、正確かつ冷静な温暖化の論じられ方、そして人類の選択を多方面から検証する。異常気象と温暖化の関係から、持続可能な人類の将来を考える提案の書。
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4.3自然は全部知っている。私は自然が喜んでくれるようそっとお世話をしているだけだ。常識はずれの無農薬・無肥料リンゴ栽培を成功させ、時の人となった農業家が苦難の足跡をたどりながら独自の自然観を語る。
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3.5ダーウィンの「進化論」も、ドーキンスの「利己的な遺伝子」も、世に知られる理論だが、一般の理解には、ちょっと怪しいところがある。適者生存の進化論は弱肉強食の論理ではないし、「利己的な遺伝子」は人間の利己的な面を裏付ける理論ではない。生物学の根幹的な理論ですら、ほとんど誤解されたままで、一般に広まってしまっているのは、いったいなぜか?大雑把で、都合のいい理解が得意な人間の「知覚」と、言葉による「コミュニケーション」の難しさに焦点をあてながら、科学めぐるディスコミュニケーションの現状を深く掘り下げていく。また、科学者の「捏造」や、よく理解していないメディアによる「歪曲」についても、詳しくみていく。
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3.7物理学者は研究だけでなく、日常生活でも独自の視点でものごとを考える。著者の「物理学的思考法」の矛先は、日々の身近な問題へと向けられた。通勤やスーパーマーケットでの最適ルート。ギョーザの適切な作り方、エスカレーターの安全性、調理可能な料理の数…。超ひも理論、素粒子論という物理学の最先端を研究する著者は、何を考えて学者になったのか? レゴを愛し、迷路づくりに勤しむ少年時代。数学の才能の無さに絶望し、物理学の面白さに開眼した大学時代。思考に集中すると他のことが目に入らず、奇人扱いされる研究者人生…。超ひも理論、素粒子論という物理学の最先端を研究する学者の発想は、日常をまさに異次元のものにしてしまう。面白く読み進めながら物理学の本質に迫る、スーパー科学エッセイ。
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4.0時間の不思議に思考をめぐらせる「時間論」。時間を追究していけば、空間の謎に直面することとなる。私たちが、あってあたりまえだと思っている空間は、本当に実在しているのだろうか? 物理の根本原理にして、時間と空間を同じ次元で扱う相対論。その本質を直角三角形のピタゴラスの定理で咀嚼するなど、予備校のカリスマ講師ならではのシンプルな解説で空間の謎に迫る。この試みは、さらなる時間の不思議や、時間・空間と生命の関係にまで拡がっていく。ポスト時間論としての「空間論」がここに開拓される。
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4.0「日本のものづくりがスゴい」のはなぜ? 日常生活に欠かせないモノからハイテク商品、精密機器、大型建造物に至るまで、ものづくりの現場には必ず「金型」がある! ! 日本の豊かさを支える金型業界がよくわかる入門書。 ものづくりの実力とは、部品作りの実力である。 例えば自動車であれば、3万点以上あると言われるあらゆる部品を何十万、何百万個と正確に製造し続けることができなければ、今の自動車業界はない。 デジカメも、携帯ゲーム機器も、すべて同様である。 世界中に同じ製品を提供することを可能にしているのは、日本の金型である。 金型とは、部品の型のこと。型に原材料を流し込むなどの工程により、部品は生まれてくる。 型の精度が低ければ、部品の精度も低くなる。 世界最高峰のクオリティを持った型を生み出す力こそが、ものづくり日本の競争力の源泉なのである。 本書は、金型業界を俯瞰した立場にいる著者だからこそ語れる「金型の面白さ」をわかりやすく伝えることで、金型の世界の魅力を世の中に開放する。 仕事で金型に関わることの喜び、尊さ、やりがいを紹介するとともに、仕事人生をものづくりに捧げようとする若い読者により広い選択肢を提示し、エールを送る一冊である。
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3.8人類は今、ふたつの医学上の危機に直面している。ひとつはペニシリンなどの「抗菌薬」が効かない「薬剤耐性菌」が蔓延し、死亡者数が増加していること。これによる世界の感染死者数は将来、ガン死者数を上回るとも推定されている。もうひとつの危機は感染症のみならず、アレルギー、ガン、肥満、ぜんそく、自閉症、生活習慣病、潰瘍性大腸炎などの患者数が増えていることだ。これらの危機は治療等で抗菌薬を乱用し、人が生きていくうえで欠かせない腸内や皮膚の細菌・微生物を殺してきたのが原因である。抗菌薬まみれの人類は危機を回避できるか? 細菌とウイルスに対する正しい知識を紹介し、最新感染症対策も解説。 【目次】プロローグ 感染症の薬が効かなくなっている!/第1章 感染症の治療薬と薬剤耐性/第2章 抗菌薬の乱用がもたらした2つの災害/第3章 感染症を引き起こす病原微生物とその対策/第4章 ガンや循環器病の原因になる微生物/エピローグ 明らかになりつつある人体内の共生微生物の世界/おわりに/用語解説/参考文献
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3.5異常気象の“なぜ?”を徹底的に解明! 超大型台風、集中豪雨、ドカ雪、異常に短い春と秋など、いま日本列島には“異常”があふれています。こういった、日本人の季節感覚を狂わせてしまうような異常事態はなぜ起こるのか……東京大学先端科学技術センターの中村尚教授が、その仕組みを、図をふんだんに使いながら解説。ある場所で起きた小さな変化が、ずっと離れたところに大きな影響を及ぼす、気象の世界独特のメカニズムについて徹底解明していただきます。 もちろん、日本の気候はこれからどうなっていくのかについても、季節ごとに詳しく予測。 また、「温暖化と異常気象の関係」、「数値で気象を予想する」、「温暖化が止まっている理由」など興味深い話題も満載しています。 テレビなどの気象解説だけではわからない、ディープでおもしろい世界にご案内!
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4.8四季の夜空をめぐる星座の数々を月を追って紹介するほか、南半球の星座、星座の歴史までを豊富なエピソードを添えて易しく語る。大正十四年に刊行された処女著『星座巡礼』を改稿した星座入門の決定版。