「E=mc2 世界一有名な方程式の『伝記』」を読了しました。
デイヴィッド・ボダニス著「E=mc2 世界一有名な方程式の『伝記』」を読了しました。
物理学については高校生程度の知識しかない僕ですが、広く知られる物理法則のことをそれなりに理解したいという欲求をもっています。今回この本を選んだのも、そうした思いがあったからでした。
なお、物理学に詳しい色々な方からの話で「感覚的、直感的に頭で理解しようとしても難しい。それは物理学者たちも同じで、感覚的な理解はできていない。あくまでそう証明されているから受け入れているだけだ」ということも聞いていて、「数式を理解しようとせず感覚的に理解しようとする自分は、ムシが良すぎるのだろう」と考えるようにもなっていました。ただ、本書は難しい理屈も例え話などを入れつつ、なるべく感覚的にも理解しやすいように書かれていると感じました。そのおかげで内容が頭に入ってきやすかったと感じますし、ほんの少しだけ「E=mc2」について詳しくなれた気がします。
以下、「E=mc2はどのように導き出されたか?」について自分なりの理解を書いてみます(もしも間違いがあるようであれば、ご指摘いただけると幸いです)。
まず、光の速度はいつでも不変ということがわかった。これによって、様々なことが新たに分かった。その1つが、E=mc2である。
光速に近づいている物質にどんどんエネルギーを与えていくと、どうなるか。その答えは「それ以上速度を出すことはない」である。が、だからといってその注ぎ込まれたエネルギーは消えるわけではない。凝縮されて、等価の質量になっていくのだ。
こうした思考の経緯で、エネルギーと質量は等価であるという式が導き出された。
他にも、物理学の知識で「これは面白い!」と思うものがいくつかあったので、以下に書いておきます。
・光は物質的な物である。磁気が生み出す電気と、電気が生み出す磁気とが馬跳びをするように進み、追いつこうもするものをあっという間に置き去りにしてしまう。それゆえ、光速が万物の速度の上限になりうる。
・核分裂を起こすには、中性子の速度を落とさないといけない。その方法に皆悩んだ。水ではだめ。ということで、ドイツ側は重水を採用。ただ、これは準備するのが大変。膨大なエネルギーがいるのだった。
・地球に存在するケイ素、鉄、酸素などは、過去に恒星が爆発して飛び散った時にできたもの。
・地球の地下が熱いのも、地下でE=mc2が絶えず起こっているから。ウランなどの重い元素が放射性の崩壊を起こすから熱い。
また、こうした物理学的な知識が学べただけでなく、ヒューマンドラマとしてよめるところもあるのが良かったです。例えば、科学者が他の科学者の功績に嫉妬するところ。こうした人間臭いドロドロとした出来事はいつの時代にもあるのだと感じました。
また、特に第二次世界大戦においてどの国が先に原子爆弾を作るのかという争いは、非常に読みごたえがありました。特に印象に残ったのは、ノルウェーのティン湖にて、重水の入った船を沈める作戦。民間人を巻き込むと分かっていながら行われたこの作戦ですが、この作戦がなければ、ドイツ側の方が先に原子爆弾を完成していたかもしれないという意見もあるようです。この作戦を行うよう指示されたら、自分ならどう考えるか……。深く考えさせられました。
物理学については高校生程度の知識しかない僕ですが、広く知られる物理法則のことをそれなりに理解したいという欲求をもっています。今回この本を選んだのも、そうした思いがあったからでした。
なお、物理学に詳しい色々な方からの話で「感覚的、直感的に頭で理解しようとしても難しい。それは物理学者たちも同じで、感覚的な理解はできていない。あくまでそう証明されているから受け入れているだけだ」ということも聞いていて、「数式を理解しようとせず感覚的に理解しようとする自分は、ムシが良すぎるのだろう」と考えるようにもなっていました。ただ、本書は難しい理屈も例え話などを入れつつ、なるべく感覚的にも理解しやすいように書かれていると感じました。そのおかげで内容が頭に入ってきやすかったと感じますし、ほんの少しだけ「E=mc2」について詳しくなれた気がします。
以下、「E=mc2はどのように導き出されたか?」について自分なりの理解を書いてみます(もしも間違いがあるようであれば、ご指摘いただけると幸いです)。
まず、光の速度はいつでも不変ということがわかった。これによって、様々なことが新たに分かった。その1つが、E=mc2である。
光速に近づいている物質にどんどんエネルギーを与えていくと、どうなるか。その答えは「それ以上速度を出すことはない」である。が、だからといってその注ぎ込まれたエネルギーは消えるわけではない。凝縮されて、等価の質量になっていくのだ。
こうした思考の経緯で、エネルギーと質量は等価であるという式が導き出された。
他にも、物理学の知識で「これは面白い!」と思うものがいくつかあったので、以下に書いておきます。
・光は物質的な物である。磁気が生み出す電気と、電気が生み出す磁気とが馬跳びをするように進み、追いつこうもするものをあっという間に置き去りにしてしまう。それゆえ、光速が万物の速度の上限になりうる。
・核分裂を起こすには、中性子の速度を落とさないといけない。その方法に皆悩んだ。水ではだめ。ということで、ドイツ側は重水を採用。ただ、これは準備するのが大変。膨大なエネルギーがいるのだった。
・地球に存在するケイ素、鉄、酸素などは、過去に恒星が爆発して飛び散った時にできたもの。
・地球の地下が熱いのも、地下でE=mc2が絶えず起こっているから。ウランなどの重い元素が放射性の崩壊を起こすから熱い。
また、こうした物理学的な知識が学べただけでなく、ヒューマンドラマとしてよめるところもあるのが良かったです。例えば、科学者が他の科学者の功績に嫉妬するところ。こうした人間臭いドロドロとした出来事はいつの時代にもあるのだと感じました。
また、特に第二次世界大戦においてどの国が先に原子爆弾を作るのかという争いは、非常に読みごたえがありました。特に印象に残ったのは、ノルウェーのティン湖にて、重水の入った船を沈める作戦。民間人を巻き込むと分かっていながら行われたこの作戦ですが、この作戦がなければ、ドイツ側の方が先に原子爆弾を完成していたかもしれないという意見もあるようです。この作戦を行うよう指示されたら、自分ならどう考えるか……。深く考えさせられました。
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