朝日おとなの学びなおし! 物理学 相対性理論 エネルギー・環境問題への挑戦

著者 : 広瀬立成

• 朝日新聞出版 (2012年10月19日発売)

作品紹介・あらすじ

時間の遅れや空間のゆがみなど、現実とかけ離れた理論と思われがちな相対性理論。だが、そこに現代のエネルギー・環境問題を解くカギがあった。基礎をおさらいしながら、「持続社会」構築のヒントを引き出す、まったく新しい相対性理論解説。

感想・レビュー・書評

[123456qazさんの感想 · 2014年9月19日]

1905年　アインシュタインの奇跡の年

燃焼から得ているエネルギーは100億分の１
光速不変の原理　光はどの慣性系から見ても、常に一定の速さを持つ。
光＝波動であると同時に、エネルギーを持つ一種の粒子「光子」であるとする光量子説
光　c　celeritas＝ラテン語　速さ

ある慣性系で同時の出来事も他の慣性系では同時ではない。
ある慣性系Ｘから出発して、ふたたび元の慣性系Ｘに戻ってくるような慣性系Ｙを考えると、Ｙの時間は必ずＸより遅れる。

電車内にリンゴ　発車　車内→リンゴは後ろに　地上→リンゴはそのまま
慣性力は見る人の立場によって現れたり消えたりする。
落下中の人は重力を感じない→落下する座標系では、重力が消える。
宇宙船で加速度運動→床に押し付けられる→加速度運動によって生じる慣性力＝重力と区別できない。

フェルマーの原理　光は２点間の最短距離を進む。
等価原理　重力場の中では光は曲がる。→重力場によって空間自体が曲がる。→曲がった空間に沿って光が曲進するため、光は曲がって観測される。
1911年　光の伝播に対する重力の影響
太陽が地球の反対側（夜間）に星を観察→重力の影響を受けていない正しい星の位置
星と地球の間に太陽があるとき→星の光は太陽の重力場で曲げられる。
1914年８月21日　クリミア半島皆既日食→７月28日　第一次世界大戦
1919年５月29日　王立天文台長サー・フランク・ダイソン　エディントン
エネルギーと質量は互いに転化する。　Ｅ＝ｍｃ^2
光速c=秒速30万キロ　３億メートル　２乗＝９万の１兆倍　9×10^16

１グラムに秘められたエネルギー90兆ジュール
１ワット＝１秒当りに消費するエネルギー　j/s
１時間の消費エネルギー＝ワット時　１ワット時＝3600j
１グラムの水を１℃上げるための熱量＝１カロリー＝4.2ｊ

マンハッタン計画　ロバート・オッペンハイマー　原爆の父

原発　ウラン235→粗精錬で濃度80％
核分裂で作られる原子核（放射性物質　ヨウ素131　セシウム137　プルトニウム239
資源のエネルギー→発生したエネルギー（極小100億分の１）＋廃棄物のエネルギー

エントロピー増大の法則　水に垂らしたインク、熱の拡散
水→水蒸気　相転移、相転化→潜熱

生命→物エントロピー減少、熱エントロピー増加→総エントロピー増加で成長
生命体の生物濃縮　プランクトン→魚→人間

バァンス・パッカード「浪費をつくり出す人々」戦略10訓　①使わせろ②捨てさせろ…

ニュートンの運動エネルギーの証明　速さv=l/t　加速度a=v/t=l/t^2
加速度aでt秒進んだ距離x＝at^2/2＝vt/2
力F=ma　単位＝Ｎ　→g・m/s^2
仕事＝力を加えて動かした距離　W=Fx　単位Ｎ・ｍ
Ｗ＝m a x＝m v/t vt/2 = mv^2/2

重力の位置エネルギー　U=mgh

[hosokeiさんの感想 · 2013年4月7日]

小学生の時にNHKスペシャルで「アインシュタインロマン」という番組をやっていて、そのあと夜に「時間と空間」について、いろいろ思考しているうちに眠れなくなった記憶があります。久しぶりに勉強しなおしてみたくなって、読みました。再び、興味がふつふつとよみがえってくる感じです。

[sstheworldさんの感想 · 2012年12月16日]

相対性理論の解説は大変わかりやすかった。しかし、この本の主題であるエネルギー・環境問題が核融合か何か物理学的な解決策を提示してるのかと思いきや、いきなり最後の章で相対性理論と関係ない、よく聞く節約しようみたいな話になった。この本は相対性理論の解説本とよくある環境問題の本をくっつけただけであり、前半と後半に関係性がなかったのは残念だ。

著者プロフィール

広瀬 立成
1938年、愛知県生まれ。
首都大学東京名誉教授。理学博士。

「2015年 『もったいない社会をつくろう』 で使われていた紹介文から引用しています。」