ISBN 9784344982611

重力とは何か : アインシュタインから超弦理論へ、宇宙の謎に迫る

重力とは何か : アインシュタインから超弦理論へ、宇宙の謎に迫る
出版社
幻冬舎
刊行
2012-05

概要

ニュートンから超弦理論まで、重力をめぐる物理学の大転換を追う

想定読者

数式なしで現代物理学の最前線を把握したい理工系教養層・社会人。相対性理論や量子重力の概要を掴みたいが専門書には手が出ない層

こんな人には向いていない

  • 計算・定量的な理解を目的とする読者(数式は本書に登場しない)
  • 超弦理論の数理的基礎を体系的に学びたい大学院生以上
  • すでに一般相対論・量子重力の入門書を複数読んだ読者には新奇性が低い

読了後にできるようになること

  • 重力が「力」ではなく「時空の歪み」として記述されるアインシュタインの洞察とその論理的必然性
  • ブラックホールの蒸発(ホーキング輻射)と情報パラドックスの問いが、なぜ現代物理学の核心になるかの文脈理解
  • 量子力学と一般相対論が整合しない根本理由と、超弦理論が提示するアプローチの輪郭
  • ホログラフィー原理(AdS/CFT 対応)が重力の理解にどう貢献するかの概要
  • 宇宙定数問題・余剰次元など、超弦理論がもたらす宇宙論上の問いかけの射程

本書のキー概念(章解説)

  • 第 1 章 重力の七不思議 — 重力が持つ独特の性質(弱さ・等価原理・非遮蔽性)を整理する導入章。後半の難解な議論への足場になる
  • 第 2 章 伸び縮みする時間と空間――特殊相対論の世界 — 光速不変と相対論の発想を追う。数式なしで時間の遅れが腑に落ちる
  • 第 3 章 重力はなぜ生じるのか――一般相対論の世界 — 等価原理から「重力=時空の曲がり」への論理展開が本書の山場の一つ
  • 第 4 章 ブラックホールと宇宙の始まり――アインシュタイン理論の限界 — 特異点定理とビッグバン宇宙論を取り上げ、古典的重力論が破綻する境界を示す
  • 第 5 章 猫は生きているのか死んでいるのか――量子力学の世界 — シュレーディンガーの猫から量子もつれまで。重力と量子論の統合が困難な理由に繋がる布石
  • 第 6 章 宇宙玉ねぎの芯に迫る――超弦理論の登場 — 素粒子の「点」から「弦」へのパラダイム転換。余剰次元の概念が直感的に解説される
  • 第 7 章 ブラックホールに投げ込まれた本の運命――重力のホログラフィー原理 — AdS/CFT 対応の発見経緯を追う章。著者自身の研究に近い領域で解像度が高い
  • 第 8 章 この世界の最も奥深い真実――超弦理論の可能性 — 宇宙定数・マルチバース・超弦理論の未解決問題を概観する締めくくり

ハイライト

  • 最先端の研究が直感で分かる、エキサイティング宇宙論。重力の謎は、宇宙そのものの謎と深くつながっている。いま重力研究は、ニュートン、アインシュタインに続き、第三の黄金期を迎えている。(2012年刊ながらも「第三の黄金期」と位置付ける著者の歴史認識が、本書の立ち位置を端的に示している)

外部からの言及

  • Booklog の 321 件のレビューでは「数式ゼロで現代物理の核心まで届く稀有な解説書」という評価が多数を占める一方、「後半の量子重力・超弦理論は理解が追いつかない」という難度感の正直な指摘も目立つ。全体評価 3.91/5 は教養書として高水準(other)

編集メモ

Qiita 言及 0 件 / Rakuten ランキング情報なし。外部シグナルが乏しいため supplementary とする。ただし Booklog 登録 2,496 件・評価 3.91/5(321 件)は理工系教養書として高い読者関心を示しており、自然科学の入門カテゴリでは支持が安定している

読む前に押さえておきたいこと

  • 特定の専門知識は不要。高校物理程度の感覚(「速さ」「力」「エネルギー」)があれば導入部から読み進められる
  • ニュートン力学・万有引力の法則の概要(中学〜高校レベル)

学習のコツ

  • 第1章で提示される「重力の七不思議」を手元にメモしておくと、後続の各章がそれぞれの謎に答えていく構造として読めるため理解が定着しやすい
  • 第3〜4章(一般相対論・ブラックホール)は核心部で、ここを丁寧に読むと後半の超弦理論の必然性が見えてくる。急ぎたい場合でもこの2章は省略しない
  • 第7章(ホログラフィー原理)は著者大栗博司の専門領域に最も近い章。他章より記述の解像度が高く、最前線の研究がどう組み立てられているかを感じ取れる
  • 難解と感じた箇所は読み流して良い。著者自身が「直感」を届けることを目標に書いており、完全理解より俯瞰的なイメージ獲得を優先する読み方が向いている
出版社による内容紹介

最先端の研究が直感で分かる、エキサイティング宇宙論。 私たちを地球につなぎとめている重力は、宇宙を支配する力でもある。 重力の強さが少しでも違ったら、星も生命も生まれなかった。 「弱い」「消せる」「どんなものにも等しく働く」など不思議な性質があり、 まだその働きが解明されていない重力。 重力の謎は、宇宙そのものの謎と深くつながっている。 いま重力研究は、ニュートン、アインシュタインに続き、第三の黄金期を迎えている。 時間と空間が伸び縮みする相対論の世界から、ホーキングを経て、 宇宙は一〇次元だと考える超弦理論へ。重力をめぐる大冒険。

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