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定価 本体 3200円(税別)
四六判 上製 ・468ページ
2008年 4月 15日 刊
ISBNコード:978-4-8269-0144-4
分類コード:C0040
Symmetry and the Beautiful Universe by Leon Lederman and Christopher Hill

対称性 レーダーマンが語る量子から宇宙まで

レオン・レーダーマン&クリストファー・ヒル 著 小林茂樹 訳

世界は対称性に支配されている!

 

ノーベル賞物理学者レーダーマンが、ビッグバンからヒッグスボソンまで、物理学の最前線を語りつくす。

目次

はじめに 対称性とは何だろう?

音楽にもある対称性/地球は丸い/数学も物理学も対称性が支配する/エミー・ネーターに捧ぐ

 

1 ビッグバンから生まれた巨人(ティタン)たち

宇宙の進化とその隠喩/ティタンたち/神々のたそがれ――ティタンたちの衰退期/地球の誕生とウランの核分裂/ガボン共和国オクロの天然原子炉/物理法則の不変性

 

2 時間とエネルギー

アクメ電力会社、フリーエネルギーを生み出す!?/ところで、エネルギーとは何だろう?/忍び寄るエネルギー危機

 

3 エミー・ネーター

数学と物理学を結ぶトンネル/科学の転換期を生きたエミー・ネーター/対称性と物理学

 

4 対称性、空間、時間

思考実験室ゲダンゲンラボ/空間的並進/時間的並進/回転/運動の対称性/「大局的」対「局所的」

 

5 ネーターの定理

素粒子物理学での保存則/運動量の保存/エネルギーの保存/角運動量の保存

 

6 慣性

慣性と対称性と太陽系の簡単な歴史/慣性の発見/対称性と慣性と物理法則を結合する/ニュートンの運動法則/加速度/万有引力

 

7 相対性理論

光の速度/運動している観測者が見る光の速度/相対性原理/ガリレイの相対性原理の打破/アインシュタインの相対性理論/特殊相対性の奇妙な効果/特殊相対性理論でのエネルギーと運動量/一般相対性理論

 

8 鏡映

鏡映対称性/パリティ対称性と物理法則/パリティ対称性の破れ/時間反転対称性/時間反転不変性と反物質/すべてをまとめたCPT対称性

 

9 破れた対称性

芯をとがらせて鉛筆を立てると……/磁石の謎/自然界に見られる自発的対称性の破れ/宇宙のインフレーション

10 量子力学

光は粒子か波か/ますます奇妙になる量子論/不確定性原理/波動関数/束縛状態/量子論でのスピンと軌道角運動量/同種粒子の対称性/交換対称性、物質の安定性、すべての化学現象/反物質――量子論と特殊相対性理論との出会い

 

11 光の隠れた対称性

対称性の手がかり/局所ゲージ不変性/放射の量子過程――QED/ファインマン図/すべての力の統一に向かって

 

12 クォークとレプトン

「誰がこんな粒子を注文したのだ」――二〇世紀半ばの原子の内部/クォーク/粒子と力の標準模型/強い力はゲージ対称性/弱い力/ヒッグス場へ/ヒッグスボソンを越えて――超対称性?/万物の理論を求めて――哲学的注釈

 

教育に携わる人たちに贈るエピローグ

 

付録――対称性群

対称性の数学/SATの簡単な問題/連続対称性群

 

謝辞/訳者あとがき/註/索引

著者紹介

レオン・レーダーマン&クリストファー・ヒル

レオン・M・レーダーマン

1922年生まれのアメリカの実験物理学者。ボトムクォークの発見で知られる。1988年にミューニュートリノの発見によるレプトンの二重構造の実証でノーベル物理学賞受賞。イリノイ数学科学アカデミーの常任研究員、フェルミ国立粒子加速器研究所名誉所長であり、イリノイ工科大学プリツカー科学教授。著書にThe God Particle(『神がつくった究極の素粒子』高橋健次訳、草思社)がある。

 

クリストファー・T・ヒル

理論物理学者。シカゴ大学物理学科非常勤教授、客員研究員、オックスフォード大学客員研究員を経て、フェルミ国立粒子加速器研究所理論物理学部長。理論物理学と宇宙論についての論文を100篇以上執筆している。

翻訳者紹介

小林茂樹

1932年生まれ。早稲田大学理工学部卒業。岩波書店『科学』編集長、物理系学術誌刊行協会事務局長などを経て、朝倉書店編集企画顧問。

『面白い化学の世界』、『究極のシンメトリー』、『マンガ 化学が驚異的によくわかる』(ともに白揚社)、『混乱するロシアの科学』(岩波書店)、『原子の世界の秩序と無秩序』、『核融合とプラズマ』(ともに東京図書)、『技術の社会史』(みすず書房)など訳書多数。

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