あらすじ

※この商品はタブレットなど大きいディスプレイを備えた端末で読むことに適しています。また、文字だけを拡大することや、文字列のハイライト、検索、辞書の参照、引用などの機能が使用できません。 これから問題にしようとしている〝低温〟は、シベリヤとか南極において〝自然の手によって〟作られている低温ではなく、私たち人間の手によって〝人工的〟に作り出される低温です。(中略)私たちの身辺には存在していないような極端な条件を作り出し、そういう条件のもとで物質がどんなふるまいをするかを探究してゆく、というところに現代科学のたくましい推進力の一つがあるのです。「低温物理」は、その典型的な例の一つであるといえるでしょう。  現代物理の他の分野とおなじく、低温物理の歴史も十九世紀から始まります。その発端は、十九世紀における冷凍技術の発達でした。それで、私たちの話も、ここから始めることにしましょう。(「Ⅰ 超低温の世界 話の発端」より) 目次 まえがき Ⅰ 極低温の開拓/話の発端/冷凍技術の発達/気体の液化/臨界温度の発見/空気液化の成功/科学とその応用/ヘリウム液化の成功 Ⅱ 原子の熱運動/ミクロな世界とマクロな世界/運動する原子の大群/サイコロの数学/気体の圧力/統計力学/熱は物質か?/力学的エネルギーの保存/マサツと熱/ペテン師ルンフオードの功績/気体原子のエネルギー分布/エネルギー保存則の拡張/熱現象の非可逆性/非可逆性のおこるわけ/プラウン運動/温度計とは何か?/気体温度計/温度の終着駅――絶対零度/気体と液体/結晶/波動/波の回折・干渉/X線の回折/結晶のできるわけ/原子の振動/古典力学の限界 Ⅲ 量子の世界/小太陽系/原子の戸籍簿/現代の錬金術――核反応/電場という概念/金属中の電子気体/磁場と磁力線/磁場におかれた電子/電磁波/物質の磁性/原子の破滅?/ボーアの理論/炭火はなぜ赤いか?/波の量子化/光の粒子/光子の運動量/波と粒子の矛盾/電子の二重人格/絃の振動/角運動量とケプラーの法則/電子の波動性と軌道の量子化/矛盾の統一――量子力学の完成/不確定原理/零点運動/電子の自転――スピン/原子の個性 Ⅳ 秩序と温度/再び絶対零度について/乱雑さの数量化――エントロピー/第二法則と気体の断熱膨張/断熱消磁/核断熱消磁/音の粒子/絶対零度は到達不可能/高温・低温の区別 Ⅴ マクロな量子現象/状態のかぞえ方/ポーズ粒子とフェルミ粒子/電子気体のフェルミ分布/電子気体のフェルミ・エネルギー/電子気体の熱運動/金属の比熱/音子気体/金属の電気抵抗/電子の酔っばらい運動/抵抗の温度変化/超電導の発見――永久電流/反磁性電流/(以下略) Ⅵ 超低温の開拓/超低温とは?/ヘリウム混合液/希釈冷却法/ポメランチュク冷却法/液体ヘリウム三の超流動/固体ヘリウム三の反強磁性/核断熱消磁の実用化/むすび

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シーモア
シーモア2021/06/11
  • 現在の作品量子の世界 新版