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商品の説明
メディア掲載レビューほか
ループ量子重力理論とは? 物理学の歴史をたどる
物質の根源は何であるか。この疑問は古代ギリシャの自然哲学者たちが提起して以来、今も多くの物理学者が挑戦し続けている難問である。私たちが生きるこの宇宙そのものの起源の問題でもあるから、「私たちは何処より来たのか」という問いへの答探しとも言える。
現在の物理学では、強い重力場を記述する一般相対性理論と微視的世界の物理法則である量子論が確固として成立し、それぞれ別個に成功を収めている。ところが、物質の根源を論ずるためには、一センチの一兆分の一兆分の一〇億分の一程度のサイズであるプランク長と呼ばれる超微視的世界に分け入らねばならず、そこでは素粒子自身が作り出す重力場は非常に強く、一般相対性理論と量子論の双方が対等に寄与する運動理論を構築しなければならない。それが量子重力理論で、宇宙の誕生を記述する究極理論と目されている。
本書は、「ループ量子重力理論」を研究するロヴェッリの物理学入門の書で、物理学の歴史をたどるうちにループ理論に導かれていくという巧みな工夫がなされていてわかりやすい。
彼は、古代ギリシャのデモクリトスによる無限の空間に原子が自由運動しているという描像が物理学の出発点と説く。その後、ニュートンの絶対時間・絶対空間における粒子の運動、ファラデーとマクスウェルの場の概念の提唱、アインシュタインの特殊相対論的要請を満たす共変的な時空間への拡張、その共変場における量子論的粒子の運動、という歴史をたどる。ならば空間も時間も連続的ではなく離散(量子)的で、決定論ではなく確率的とすれば、一般相対論の時空間と量子場が合体させられるだろう。その自然な帰結として、有限のサイズの(粒のような)空間と一方向には流れない時間という量子的な時空、つまりループにたどり着くというわけだ。
日本ではあまり紹介されていないループ量子重力理論の入門編として読むことができ、興味がそそられた。
評者:池内 了
(週刊文春 2017.07.27号掲載)内容紹介
わたしたちは、こんな驚きの世界に生きている!
だれもが興奮できる究極の世界原理
初めて理解できる最新物理の「ループ量子重力理論」まで
これほどわかりやすく、これほど感動的な物理本はなかった−−
長い物理学の歴史から導き出された最前線の宇宙観!
世界的な名著、ついに邦訳刊行!
本書で「メルク・セローノ文学賞」「ガリレオ文学賞」を受賞
* * *
世界の人びとに伝えたい、素晴らしい、とっておきの物理世界
著者ロヴェッリの言葉は、「なぜ科学を学ぶのか」という問いかけに対するもっとも適した回答になっている。科学はわたしたちに、世界という書物の読み方を教えてくれる。わたしたちは科学をとおして、「自分の目に映る世界だけが世界ではない」ことを知る。科学的探究の起源には、より遠くへ行ってみたい、より遠くを見てみたいという好奇心がある。そして、そうした願いは、「生に意味を与える輝かしい営み」だとロヴェッリは主張する。
このように、本書は現代物理学の概説書という枠を超え、人間と、科学と、世界のかかわりについて多くを考えさせてくれる書物である。イタリアや欧米各国で広範な読者に受け入れられたのも、本書がもつこうした性格に起因するところが大きいと思われる。
————「訳者あとがき」より
* * *
目次
第1部 起 源
第1章 粒−−古代ギリシアの偉大な発見
物はどこまで分けられるのか? 事物の本質−−世界は原子からできている
第2章 古 典−−ニュートンとファラデー
アイザックと小さな月−−宇宙を支配する重力 マイケル−−場と光−−電磁気力の発見
第2部 革命の始まり
第3章 アルベルト−−曲がる時空間
拡張された現在 もっとも美しい理論−−一般相対性理論の魔法
アインシュタインと数学の厄介な関係 詩と科学の宇宙像
第4章 量 子−−複雑怪奇な現実の幕開け
ふたたび、アルベルト ニールス、ヴェルナー、ポール−−量子力学の養父たち
場と粒子は同じもの 量子1 情報は有限である 量子2 不確定性
量子3 現実とは関係である ほんとうに、納得しましたか?
第3部 量子的な空間と相対的な時間
第5章 時空間は量子的である
マトヴェイ−−最小の長さの発見 ジョン−−確率の雲 ループの最初の歩み
第6章 空間の量子
体積と面積のスペクトル 空間の原子 スピンの網−−空間の量子の状態
第7章 時間は存在しない
時間はわたしたちが考えているようには流れない
脈拍と燭台−−ガリレオの時間 時空間の握り鮨 スピンの泡−−量子の時空間構造
素粒子の標準模型 世界は何からできているのか?
第4部 空間と時間を越えて
第8章 ビッグバンの先にあるもの
「先生」−−アインシュタインとローマ教皇の過ち 量子宇宙論
第9章 実験による裏づけとは?
自然が語りかけていること 量子重力理論につながる窓
第10章 ブラックホールの熱
第11章 無限の終わり
第12章 情 報−−熱、時間、関係の網
熱の時間 現実と情報
第13章 神 秘−−不確かだが最良の答え
訳者あとがき/参考文献/原 注
登録情報
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