【読者サポート情報】ふしぎな思考実験の世界 ～科学の大発見の秘密を解きあかす～ 思考実験の本

ふしぎな思考実験の世界～科学の大発見の秘密を解きあかす～

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本書は科学の知識の入門書や科学史の読み物のようでありがながら，思考実験の面白さを味わうことができるような初心者向けの思考実験の入門書となるよう心がけて執筆しました。

各章で取り上げるテーマは身近な科学の読み物や教科書で確認ができるものを選びました。本書が読者の皆さんを思考実験の世界へ導く扉の役割を果たし、読書の皆さんが思考実験や各章で取り上げたテーマに興味を抱かれたならば著者としてこれほど嬉しいことはありません。

単行本（ソフトカバー）: 256ページ
出版社: 技術評論社 (2012/11/23)
ISBN-10: 4774153842
ISBN-13: 978-4774153841
発売日： 2012/11/23

目次

第１章  猿はシェイクスピアになれるのか？
─無限の猿定理─
01-01 無限の猿定理とはどんな定理か
01-02 確率について考えてみよう
01-03 シェイクスピアが打ち出される確率
01-04 無限の猿定理は実験で確かめることはできない
01-05 思考実験の例
01-06 再びサイコロの目は確率によって決まるのか
01-07 世の中の出来事はすべて予測できるか

第２章 運動は不可能なのか？
─ゼノンのパラドックス─
02-01 哲学の始まり
02-02 万物の根源は何か
02-03 世界は絶えず変化している
02-04 あるものはあり、あらぬものはあらぬ
02-05 万物の根元は数である
02-06 ピタゴラス学派とエレア学派の思想の違い
02-07 存在しないことを証明する背理法
02-08 ピタゴラス学派のアキレス腱
02-09 √２やπは直線上のどこにあるか
02-10 ゼノンのパラドックス
02-11 ゼノンのパラドックス─二分割
02-12 ゼノンのパラドックス─アキレスと亀
02-13 ゼノンのパラドックス－矢
02-14 ゼノンのパラドックス－競技場
02-15 ゼノンは多を否定しようとした

第３章 光の正体を探る
─光の粒子説 vs 波動説─
03-01 光速は無限大と考えられていた
03-02 光速は無限大に待ったをかけたガリレオ
03-03 地図の作成が光速の測定のきっかけを作る
03-04 光速が有限であることを証明したレーマー
03-05 光行差から光速を求めたブラッドリー
03-06 地球上の測定可能な距離で光速測定が始まる
03-07 古代の人々にとっての光
03-08 虹の探究が光の正体の解明のきっかけに
03-09 粒子説 vs 波動説の始まり
03-10 物体の陰に回り込む光
03-11 薄い膜で色づく光
03-12 ものが二重に見える石
03-13 光の粒子説の勝利
03-14 光の波動説の復活

第４章 光の波はどのように空間を伝わるのか
─エーテルは存在するか─
04-01 波はどのように伝わるのか
04-02 光の波は何を媒質として伝わるのか
04-03 波が媒質を伝わる速さ
04-04 電気と磁石の研究が扉を開く
04-05 電気と磁気の関係の発見
04-06 電気モーターの発明
04-07 ソレノイドと電磁石の発見
04-08 電磁誘導の発見
04-09 電気や磁気の力はどのように伝わるのか
04-10 電気力線と磁力線
04-11 ガウスの法則
04-12 光と電磁気には関係があるのか
04-13 磁気と光の関係を調べる
04-14 マクスウェルと電磁気学
04-15 マクスウェルの方程式
04-16 電磁波が空間を伝わる仕組み
04-17 電磁波は何を媒質として伝わるのか
04-18 エーテルを突き止めるための思考実験
04-19 マイケルソン・モーリーの実験
04-20 基準となるものはエーテルではなかった

第５章 双子の年齢は変わらない？
─特殊相対性理論と双子のパラドックス─
05-01 ガリレオの相対性原理
05-02 ニュートンの絶対空間と絶対時間
05-03 ニュートンのバケツの思考実験とマッハの原理
05-04 絶対空間と絶対時間の手がかりとなったエーテル
05-05 物体が縮むという仮説
05-06 物体が収縮すると時間の進みも遅くなる
05-07 ポアンカレの相対性原理
05-08 アインシュタインの特殊相対性理論
05-09 光速度不変の原理
05-10 電車内のボ－ルの運動を電車の中と外から見た場合
05-11 電車内の光の伝播を電車の中と外から見た場合
05-12 光時計の思考実験で時間の遅れを考える
05-13 静止している光時計を動いている電車の中から見た場合
05-14 時間の遅れを計算してみよう
05-15 光速に近い速さで宇宙船がすれ違うと速さはどうなる
05-16 映画『猿の惑星』では何が起こったのか？
05-17 双子のパラドックス
05-18 特殊相対性理論から一般相対性理論へ

第６章 自然現象は確率で決まる？
─量子論シュレーディンガーの猫─
06-01 溶鉱炉で見つかった光の不思議な現象
06-02 プランクのエネルギー量子仮説
06-03 光電効果という不思議な現象
06-04 アインシュタインの光量子仮説
06-05 物質は原子からできている
06-06 原子の構造を探究する
06-07 水素の原子スペクトルとバルマー系列
06-08 ボーアの原子モデル
06-09 波の光が粒子なら粒子の電子も波だ
06-10 電子の波はどのような波か
06-11 電子雲は確率分布だった
06-12 電子の波は収縮して粒子の電子になる
06-13 確率解釈は正しいのか
06-14 電子は波の性質をもっていた
06-15 電子の波の正体は解明できないのか
06-16 ハイゼンベルグの不確定性原理
06-17 電子は1個だけで干渉する
06-18 ファインマンの二重スリットの思考実験
06-19 シュレーディンガーの猫
06-20 多世界解釈へ
06-21 科学と思考実験

▼はじめに

　本書は思考実験の入門書です。思考実験とは、科学の理論や法則にのっとり、仮定した条件から理論的に導かれるであろう現象を思考のみによって解き明かすことです。実験装置を使わずに、頭の中であれこれと考えをめぐらすことができる思考実験によって、多くの新しい科学の理論が体系づけられてきました。また、これから先も思考実験によって、新たな理論が生み出されることでしょう。

　思考実験の読み物は、文章と図で結論を導いていく過程がとても面白いのですが、その反面、内容が高度で難しく、敷居が高いというイメージを抱かれている人も少なくないかもしれません。筆者も若かりし頃に初めて思考実験の本を手にしたとき、同じように感じたことがあります。

　そこで、本書は科学の知識の入門書や科学史の読み物のようでありがなが
ら、思考実験の面白さを味わうことができるような、初心者向けの思考実験の入門書となるよう心がけて執筆しました。各章で取り上げるテーマは、身近な科学の読み物や教科書で確認ができるものを選びました。

　本書が読者の皆さんを思考実験の世界へ導く扉の役割を果たし、読書の皆さんが思考実験や各章で取り上げたテーマに興味を抱かれたならば、著者としてこれほど嬉しいことはありません。

　執筆開始後、東日本大震災があり、本の完成まで相当の時間を要してしまいました。技術評論社の編集部のみなさんに深くお礼を申し上げます。

2012年10月

▼ページサンプル

ページのイメージをクリックすると拡大表示されます。

第１章  猿はシェイクスピアになれるのか？
─無限の猿定理─

第２章 運動は不可能なのか？
─ゼノンのパラドックス─

第３章 光の正体を探る
─光の粒子説 vs 波動説─

第４章 光の波はどのように空間を伝わるのか
─エーテルは存在するか─

第５章 双子の年齢は変わらない？
─特殊相対性理論と双子のパラドックス─

第６章 自然現象は確率で決まる？
─量子論シュレーディンガーの猫─

【訂正】

読者の皆さんへ

本を購入して頂き、誠にありがとうございます。

本文にエラーが見つかっております。順次、下記に訂正を掲載いたします。

▼ｐ１５　第１章　図1-4のサイコロの表。赤枠の部分が１の目のサイコロが２つとなっていますが、１の目のサイコロと２の目のサイコロです。

▼ｐ７６ ３行目　第３章　３－３　

誤）緯度を正確に

正）経度を正確に

▼p121 図4-8

誤）右下の磁石の図の矢印が逆向きでした。

正）矢印の向きを次の通り変更

▼ｐ１３２ ２行目　第４章　４－１１　

誤）入ってくる電気力線と出ていく磁力線の数を差し引く

正）入ってくる電気力線と出ていく電気力線の数を差し引く

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