宇宙は何でできているのか (幻冬舎新書)

著者 :
  • 幻冬舎
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レビュー : 359
  • Amazon.co.jp ・本 (226ページ)
  • / ISBN・EAN: 9784344981881

作品紹介・あらすじ

物質を作る最小単位の粒子である素粒子。誕生直後の宇宙は、素粒子が原子にならない状態でバラバラに飛び交う、高温高圧の火の玉だった。だから、素粒子の種類や素粒子に働く力の法則が分かれば宇宙の成り立ちが分かるし、逆に、宇宙の現象を観測することで素粒子の謎も明らかになる。本書は、素粒子物理学の基本中の基本をやさしくかみくだきながら、「宇宙はどう始まったのか」「私たちはなぜ存在するのか」「宇宙はこれからどうなるのか」という人類永遠の疑問に挑む、限りなく小さくて大きな物語。

感想・レビュー・書評

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  • 本書「宇宙は何でできているか」が扱う宇宙論は、ポピュラーサイエンスの世界におけるレッドオーシャンでもある。これは「境界が気になる」というヒトの生理学的特性にてらしてある意味当然でもある。それが対象とするのは、世界の端なのだから。小はプランク単位から、大は宇宙の果て、前はビッグバンから、後はビッグクランチ、あるいはビッグフリーズに至るまで。

    目次 - Mailより
    序章 ものすごく小さくて大きな世界
    宇宙という書物は数学の言葉で書かれている
    10の27乗、10のマイナス19乗の世界
    世界は「ウロボロスの蛇」
    第1章 宇宙は何でできているのか
    リンゴと惑星は同じ法則で動いている
    リンゴの皮の部分に浮かぶ国際宇宙ステーション
    「4光時」の冥王星まで20年かかったボイジャー
    太陽光を分析すると太陽の組成がわかる
    「発見できないが存在する」と予言されたニュートリノ
    ニュートリノは毎秒何十兆個も私たちの体を通り抜ける
    すべての星を集めても宇宙全体の重さの0・5%
    宇宙全体の23%を占める「暗黒物質」
    宇宙の大部分を占めるお化けエネルギーとは
    ビッグバンの証拠になった太古の残り火
    宇宙は加速しながら膨張し続けている
    こんなにわからないことがあるとわかった21世紀
    第2章 究極の素粒子を探せ!
    皆既日食で証明されたアインシュタイン理論
    なぜ見えない暗黒物質の「地図」がつくれるのか
    遠くの宇宙を見るとは昔の宇宙を見ること
    光も電波も届かない、宇宙誕生後38万年の厚い壁
    物質の根源を調べることで宇宙の始まりに迫る
    電子の波をぶつけて極小の世界を観測する
    光は波なのか粒子なのか - 量子力学の始まり
    原子核のまわりを回る電子は波だった!
    電子の波長を短くして解像度を上げる電子顕微鏡
    加速器で誕生直後の宇宙の状態をつくりだす
    私たちの体は超新星爆発の星くずでできている
    原子が土星型であることを明らかにしたラザフォード実験
    これ以上は分割できない素粒子、クォーク
    「標準模型」は20世紀物理学の金字塔
    第一世代のクォーク、「アップ」と「ダウン」
    誰も探していないのに見つかってしまった謎の素粒子
    クォークには3世代以上あると予言した小林・益川理論
    物質は構成せず「力」を伝達する素粒子もある
    第3章「4つの力」の謎を解く - 重力、電磁気力
    重力、電磁気力、強い力、弱い力
    力は粒子のキャッチボールで伝達されると考える
    質量はエネルギーに変えられるという大発見
    「質量保存の法則」の綻びにブリタニカ執筆者も興奮
    性質は同じで電荷が反対の「反物質」
    毎秒50億キロをエネルギーに変える太陽の核融合反応
    不確定性関係 - 位置と速度は同時に測れない?
    エレクトロニクス技術として実用化された「トンネル現象」
    コペンハーゲン解釈 - 神はサイコロを振るらしい
    同じ場所に詰め込めるボソン、詰め込めないフェルミオン
    原子と原子は電磁気力でくっついている
    電磁気力は粒子が光子を吸ったり吐いたりして伝わる
    電磁気力の届く距離も不確定性関係で決まる
    物理学史上最も精密な理論値
    第4章 湯川理論から、小林・益川、南部理論へ - 強い力、弱い力
    未知の粒子の重さまで予言していた湯川理論
    湯川粒子はアンデス山頂で見つかった
    新粒子発見ラッシュで研究者たちは大混乱
    「なぜか壊れない粒子」の謎をどう説明するか
    陽子の寿命は宇宙の歴史よりとんでもなく長い
    思いつき自体がストレンジなストレンジネス保存の法則
    陽子・中性子はクォーク3つ、中間子はクォーク2つ
    3つの色がついている? 単独では取り出せない?
    クォーク理論を裏付けた「11月革命」
    強い力を伝えるのはグルーオン
    クォークを取り出せないのはグルーオンの色荷のせい
    クォークが元気だから体重が増える?
    太陽が燃えているのは弱い力のおかげ
    月とTGVまで発見してしまった大型加速器
    弱い力を伝えるのはWボソンとZボソン
    パリティを保存しない「タウ-シータの謎」
    「右」と「左」には本質的な違いがあった!
    「CP対称性の破れ」を説明した小林・益川理論
    「クォークは2世代でなく3世代以上ある」ことが肝心
    「三角形」をめぐる日米の激しい実験競争
    素粒子に質量を与える? 正体不明のヒグス粒子
    右利きが多いのは「自発的対称性の破れ」?
    第5章 暗黒物質、消えた反物質、暗黒エネルギーの謎
    ゴールに近づいたと思ったらまた新たな謎
    暗黒物質がなければ星も生命も生まれなかった
    「超ひも理論」は夢の「大統一理論」を実現するか?
    本当の時空は10次元まである?
    暗黒物質検出、一番乗りはどこか?
    反物質のエネルギーは0・25グラムで原爆並み
    物質は10億分の2の僅差で反物質との生存競争に勝利
    イチゴ味がチョコ味に? ニュートリノ振動の正体
    東海村から神岡へニュートリノビームを飛ばせ!
    収縮? 膨張? 宇宙に終わりはあるのか?
    宇宙の将来をめぐる仮説は「何でもアリ」の状況
    一人一人の人生とつながる素粒子物理学
    それだけにこの分野では数々の名著が生まれてきた。"A Brief History of Time"(「ホーキング、宇宙を語る」)、「クォーク」、「ニュートリノ天体物理学入門」に「宇宙論入門」…


    宇宙論入門
    佐藤勝彦
    特に「宇宙論入門」は、この分野の第一人者の手によるものであるというのに留まらず、話が「学者離れ」しているという点でもおすすめで、特に最初に登場する「宇宙の晩年」の描写はは、サイエンス・フィクション(そう、ファクトではなく)の短編として「幼年期の終わり」と並び称されるべき一冊だ。本書の後に読むとしたらこれである。

    しかしこの「名著のビッグバンぶり」は、選ぶ方としては宇宙論者にとっての相対論と量子論の統一に匹敵する頭の痛い問題で、こうも多いと一体どれから読み始めたらいいのかわからない。いきなり Dirac の「一般相対論」にあたりようものなら、好奇心は恐怖心というブラックホールに吸い込まれ、事象の彼方にいってしまうだろう。

    ものごとには、順序がある。

    宇宙にも順序があるように。

    本書は、「最初に触れるべき宇宙論」の本としては、第一選択肢だ。

    まずなんといってもいい意味で著者が「学者離れ」していること。こういう言い方も何だが、著者のユーモアのセンスは日本人離れしている、というか21世紀のネット住人のセンスである。その口調は、まさにデジタルネイティブのものなのだ。

    P. 57
    また、その存在が予言されているものの、まだ見つかっていない粒子もあります。宇宙の「質量」がそれによって生まれていると考えられる粒子で、予想される量は、なんと宇宙の全エネルギーの1062%。意味がさっぱりわかりませんね。
    ヒッグス粒子ふいた。

    P. 108
    これは重力や電磁気力とは違うもので、名前は「強い力」。小学校の校歌に出てきそうな言葉ですよね。
    さくらんぼ小学校の?

    P. 208
    そう聞くと「反物質は危険だ」と思う人もいるでしょう。でも、反物質をつくるには大変なエネルギーが必要です。0.25グラムの反物質をつくるのに電気代を計算した人がいるのですが、なんと1兆円の1億倍もかかるとのこと。『天使と悪魔』では、CERNの科学者が所長に無断でつくったことになっていますが、それだけの無駄遣いに気づかないほど巨額の研究予算があるのだとしたら、実に羨ましい話です(笑)。
    村山せんせえ、まさか「宇宙物理学者だけど質問ある?」とかいうスレ立ててないでしょうねえwww

    それでいて、きちんと最新の理論と観測に基づいて話を進めている。白黒ではあるが図版も新鮮なものを利用しており、新書という読み物よりも「ニュートン」や「日経サイエンス」を見ているような気分になる。「古典的名著」だと、このあたりが古かったりするので、ビジュアルな訴えが欲しい人はあくびが出てしまう。

    もちろん宇宙物理学は新書一冊で学べるほど簡単ではない。本当にわかりたかったら著者のように学者となるしかない。しかし学ぶ前には、そこに学ぶべき何かがあることを知る必要がある。本書が優れているのは、まさにそこ。本書を読んでも理論、すなわち「そうなる理由」はわからない。わかったといったらそれはウソである。しかし「何を知ろうとしているのか」、そして「知るために何をしているのか」を、本書ほど上手に訴えた一冊を私は知らない。

    検索した限り、本書は著者の初単著ということになるようだ。初めてでこれとは。サイエンス・コミュニケーションにおける著者の発見は、J-POPにおける宇多田ヒカルの発見に相当するのではないか。

    本書の名前、「宇宙は何でできているか」は、もちろん What is the universe is made of という意味であるが、とりようによっては What is the universe made for、すなわち「宇宙は何故つくられたのか」という意味にも取れる。

    P. 225
    一方、「こんなことを調べて一体何の役に立つんだ?」と疑問に思われた方もいると思いますが、いつもこのように答えています。「日本を豊かにするためです」。
    宇宙物理学者らしからぬ、「中途半端な大きさ」の答えではないか。最小でも最大でもない。

    最小は、「自分を豊かにするためです」であり、最大は、「宇宙を豊かにするためです」ではないのか?PRでは誤解されがちな前者を避けるとしたら、残るのは後者の方である。

    そう。宇宙を豊かにするため。「宇宙は何故つくられたのか」、そもそもそれに何故があるかどうかはわからない。しかし宇宙を知る宇宙の一部がある宇宙と、それがない宇宙とでは、前者の方が豊かな宇宙ではないのか?

    そして宇宙を知る宇宙の片隅は、別の宇宙の片隅をも豊かにせずにはいられない。

    だから自分という宇宙も豊かにしなければならないのだ。

    著者は宇宙が豊かになっていくよろこびを、別の宇宙に伝えるのが最も上手な宇宙である。これからも多いに豊かになり、そして豊かにしてほしい。

  • この本を読み始めたのは2011年の2月の終わりか3月の初め、難しくてなかなか理解できず、それでも半分くらいまで読み進めた頃、あの地震がきた。読み続ける精神的余裕もなくなり中断した。

    私はとても怖がりだ。「わからない」ものが怖い。だから、少なくともある程度わかるようになるまで知りたい。そのための努力をする。そうするのは自分にとっての生活の知恵のようなものだ。
    原発事故で放射性物質が拡散したとき、怖かった。放射能に関して何も知らなかったから。それで、すがるような思いで、ツイッターで発信しておられる幾人かの科学者をフォローし、彼らから得た情報や知識をもとに勉強した。知らないことによる怖さは早い段階でなくなったが、その後も彼らをフォローし続けた。
    そしてそれが結果的に、科学全般への興味に火を点けることになって、少しずつではあるけれど、今は楽しみながらいろいろ学んでいるわけだ。

    それで、最近またこの本を手に取って読み始めたら、前は頭を抱えて唸りながら読んでいたところが、すんなりと納得できて自分でも驚いた。単に用語や考え方に慣れただけとも言えるが。
    人に説明できるほど完全に理解できたわけでもないけれど、とりあえず最後まで読み切ることができて達成感はある。3年越し、感慨深い。

  • 《教員オススメ本》
    通常の配架場所: 3階開架
    請求記号: 429.6//Mu62

    【選書理由・おすすめコメント】
    今からもう60年以上も昔の話になりますが、夜空を見上げて、光り輝く星のその美しさと、火星などには奇妙な姿の火星人が住んでいるなどと思い描き、何時の日かロケット技術の進歩で行けるかもしれないと考えていました。真空の世界についての実感など全く無く、無というものを漠然と信じていましたが、今日の広大な宇宙の誕生、さらにはその活動をも説明する法則の詳細を研究する宇宙物理学と、微細の世界で成り立つ法則を研究する素粒子物理学が、根っこのところで結びついていることが認められてきているとは、門外漢にとっては只々驚嘆するのみであります。
    これらの新しい研究成果を、『宇宙は何でできているのか-素粒子物理学で解く宇宙の謎-』の中では、専門外の人に可能な限り平易に(数式等を用いていないのが素晴らしい)説明し、物理学の進歩を指し示しながらも、今なお限りなく存在する課題を指摘しつつ、これからの宇宙の運命、地球誕生の秘話を書き記しており、多少とも星空の生成に興味(「自分たちの暮らす宇宙」のことを知りたいという気持ち)を持っている人にとっては、本書は格好の入門書であり、さらなる興味の膨潤へ向けて、大いに参考になること請け合いであります。
    (森本雍憲学長)

  • 夜空の星も一段と輝く冬になりました。
    冬は星座観察に絶好のシーズンだとか。
    北斗七星、オリオン座、ウメ星(梅干し)、ニ星(煮干し)、オットセイ
    ダ星(惰性)、ヤク座、ギョウ座、銀座、明治座、便座、ガク星、綺羅星?
    星の名前はホント、星の数ほどあります。
    名前のない星を発見したら、あなたは新聞に載ります。

    そんな星の大好きの方に、すばらしい本を紹介しましょう。
    「宇宙は何でできているのか」(村山 斉 幻冬舎新書)です。
    今、新書版のベストセラーになっているので、
    すでに読まれた方もたくさんおられるかもしれません。

    この本はおもしろいですよ!
    兎に角、大変読みやすい、わかりやすい(わかった気にさせてくれる)。
    しかし科学的な内容は超高度です。
    最先端の科学者達が今、何を考え、何を目標に研究しているのか、
    垣間見ることができます。
    私はこうした本が大好きでこれまで何冊か読んできましたけど、
    むずかしい数式や図が多く、ほとんど途中で匙を投げだしてきました。
    R・P・ファインマン博士の本と同じように、
    おそらく講演会の口述記録ではないでしょうか?
    でも、こちらの方がもっとわかりやすい、それにレトリックが巧みだ
    「本当にわきまえたプロほどやさしく語ることが出来る」
    のではないでしょうか?


    さて、地球は時速10万8,000㎞で太陽の周りを回っている。
    さらに、太陽系そのものは何と!時速約80万㎞で動いている。
    想像できます? 新幹線より早いですよ、宇宙ロケットよりも断然早い!
    鉄腕アトムと比べたら、さて、どうでしょうか??

    その『太陽系も天の川銀河全体の重力に引っ張られています。
    銀河系から離れてさまようことはないので、どうぞご安心を
    (ただし天の川銀河系自体が隣のアンドロメダ銀河と
    45億年後に衝突する予定なので、
    それまでに脱出計画を立てなければいけません) 
    《中略》
    ところが、不思議なことがわかりました。
    天の川銀河全体の星やブラックホールなどをすべて集めても、
    太陽系を引き留めておけるほどの重力にならないのです。
    《中略》
    しかし現実に、私たちは天の川銀河の一員としてそこに留まっています。
    では、何の重力が太陽系をここに引き留めているのか。
    それが、暗黒物質です。』

    さて、その暗黒物質ですが、
    実はその物質は宇宙全体の重さ(=エネルギー)の23%を占めるそうです。
    しかし、この暗黒物質のことはまだよくわからないのだそうです。
    でも存在することは間違いないのだそうです。

    それでは、太陽系の星や銀河など全宇宙の星の重さを
    全部合計するとどうなるか?
    なんとわずか0.5%にしかならないそうです。
    では、残りはどうなっているのか?
    それが、この表です。
    R0012601_edited-1_convert_20101216225108.jpg
    (申し訳ございません、無断で使用させていただきました)

    「暗黒エネルギー」なる名前も聞いたことない物質が
    実に73%も占めているそうです。

    でも、でも、この「暗黒エネルギー」も
    どのような物なのかわからないそうです。
    現代科学では『正体不明でも、
    それが「ある」ことはわかっています』のだそうです。
    星を否、雲をつかむ様な話でしょ?

    自然科学ではこうした例は多いそうです。例えば…
    湯川博士がいろいろ計算し、理論的に考えれば考えるほど、
    どうしても、原子核の中に「中間子」というものがなくてはならない。
    それがなくして原子核は成り立たないという説を立てたそうです。
    そして後日、他の研究者の実験観察等によって、湯川博士の説通り、
    「中間子」があることが確認され、
    ノーベル賞を受けることができたのだそうです。

    ここで、ちょっと話の次元が変わりますが、
    家内が居間の匂いを感知し、
    「あなたはこの部屋でたばこを吸ったでしょう!」との説をたて、
    やがて床に落ちている灰を発見し、彼女の説の正しいさが
    確認されたという例と少し似ていますか?

    ここで、この本にある面白いエピソードを一つ紹介しましょう。
    著者の村山博士はカリフォルニア大学バークレー校の教授です。
    その「バークレー校」には
    何と!ノーベル賞受賞者専用の駐車場があるんですって!
    では、この大学にはノーベル賞受賞者が何人いるのでしょう?
    ネットで調べました。
    同校には過去41人(~2009年)ものノーベル賞受賞者がいます。
    (勿論、御存命の方は少し減るでしょうけども)

    因みに、マサチューセッツ工科大学(MIT)は63人(~2006年)。
    この大学にも専用駐車場があるかもしれませんね。
    さて、日本にこんな大学があるのでしょうか?

    先日、NHK・BS放送でノーベル賞受賞者・小柴昌俊博士が
    高校生相手の授業の中で、
    生徒の「ニュートリノの研究は何の役にたつのですか?」
    という質問にたいして、「何のためにという事より、
    どうしてそうなるのか知りたいと思うこと、
    これが大切なのだ。基礎科学はそのためにある。」
    と語っておられます。
    本当にそうですね。

    さて、私も宇宙船「探究号」に乗って、
    まだ半分読み残しているこの本を辿りながら、
    わくわくするような未知の世界にわけいってみたいと思います。

  • 理科が大の苦手だった私が手を出すべき本ではありませんでした。
    宇宙には興味があるので読んでみたのですが、大半は物理学の話。
    「ここまで読んだ読者ならもうおわかりでしょう」的な表現が結構出てくるがさっぱりわからない。宇宙にはまだまだわからない物質がたくさんあるということだけがわかった。
    きっと理系的頭脳を持っている人が読めば興味深く読めたのだと思います。本としてはわかりやすく書こうという姿勢が伝わってくる良本です。

  • 【読み易さ】
     やや易しい
    【気付き】
     ★★★★★
    【ハマり】
     ★★★★★
    【共感度】
     ★★★・・

    宇宙の成り立ちを素粒子物理学からから読み解く。
    蛇の頭(宇宙の始まり)と蛇の尻尾(素粒子)はつながっている。

    原子は原子核と電子で構成されていて、
    原子核は陽子と中性子で構成されていて、
    陽子、中性子は3つのクォークから構成されていて、
    クォークは振動しているヒモなのかもしれなくて。。

    電子、陽子には反対の性質を持つ反電子、反陽子が存在していて、
    その反対の性質を持つ素粒子が反物質を作って、云々カンヌン…。
    科学と空想科学の境界線が無くなりつつあるのを感じた。

    太陽は毎秒50億㎏の質量をエネルギーに変えている。

    カミオカンデ等の観測装置で粒子を観測しつつ、
    加速器で粒子の生成も行う。

    ひも理論については簡単なさわりだけの説明だったけれど、
    素粒子物理学の現代までの歴史を
    なんとなく理解する事ができて、とても興味深い一冊だった。

    宇宙を膨張させていると考えられている暗黒エネルギーは、
    宇宙に無数に存在する別の世界線との質量差分である、
    という夢をみました。

  •  

    • fujinokoichiさん
      この本、初心者にも分かりやすく解説していておもしろかったですよね
      この本、初心者にも分かりやすく解説していておもしろかったですよね
      2013/03/08
  • 素粒子物理や宇宙物理の歴史を外観し、基本的な流れを紹介している。分かり易く、全体像を知るにはおすすめ。

  • 一生懸命、頭のいい人がわかりやすく伝えようとしてくれている感じがひしひしと伝わって来たけど
    やっぱり表現のしかたや比喩が、一般のそれとは違っているところが面白い。
    たとえば例えで出す大きさの概念だって、もともと持ってる基礎知識が違うのに、これは当然知ってるだろうという前提で書かれているものもあって
    いやいやそれ専門の人だけにわかる笑いだから!とつっこみたくなるところもあったり。
    それがすごく微笑ましくて、楽しく読めました。
    たかーい処にいる人が一生懸命降りてきてくれてるんだけど
    やっぱり降りきれてないところが楽しかった。

  •  数物連携宇宙研究機構(IPMU)機構長の村山斉が書いた宇宙論の一般書。CP対称性の破れから、最近話題のヒッグス粒子まで、宇宙論に関する様々な話題をカバーしている。

     村山氏はかつてU.C.Berkeleyに所属していたが、東大前総長の、小宮山宏氏が引き抜いてきた。しかも、東大の教授にしたら給料をあまり高くできない、という理由から、新しく外部の研究機構をつくって、そこの機構長にすることで給料を高くする、ということにしたらしい。それぐらい優れた人物なのだろう。ちなみに、IPMUの建物自体は東大柏キャンパスにある。

     文章は語り口調で実に平易である。とはいうものの、内容は最新の宇宙論や素粒子論に関することなので、一回読んだだけではなかなか実感がわかなかった。将来的にはWeinbergとかの専門書も読んでみたいものだ。

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