地球・宇宙の謎って、物理・数学に挑むって

選んでいただいたフィールドの本はこちら。さあ、もっとみてみよう。

地球科学

地球のしくみを理解する 広島大学理学部地球惑星システム学科へようこそ

広島大学理学部地球惑星システム学科編

広島大学理学部地球惑星システム学科は、「地球」の表層や内部で起こっている自然現象を、物理・化学・生物・地学の諸過程が複雑に絡み合ったシステムと捉えた研究をしている。対象は地震、断層、造山運動、風化、マントル対流等。この本は、同大学地球惑星システム学科編として、地球惑星科学に興味を持つ高校生や一般に向けて、同学科の教員がどういった研究を行っているかを紹介する。執筆は、同学科の地球惑星物質学、地球惑星化学、地球惑星物理学の3グループが、分担している。ちなみにカリキュラムは、基礎科目から専門科目へと段階的に体型化されているので、高校時代に地学を学習していなくても大丈夫とのこと。 (広島大学出版会)



数学

若き数学者への手紙

イアン・スチュアート

なぜ数学するのか。数学者はどのように考えるのか。著名な応用数学者である著者が、数学の道を志す少女にあてた手紙の中で、「数学の学び方」「コンピュータですべてが解ける?」など、数学者と数学をめぐる素朴な疑問に答える。著者が幼い頃からどのように数学を学んできたか、数学者が作られていく過程、数学者の仕事を知ることができる。 (冨永星:訳/ちくま学芸文庫)



地震・プレート・陸と海 地学入門

深尾良夫

高校で習う地学は、地球科学の略称だ。つまり地球を研究対象とする自然科学。この本は、地球科学の中でも比較的浅い領域に対象を絞って、地震学に基づく地球表層のプレートの振る舞いをわかりやすく紹介している。専門的にいうと、固体地球惑星物理学の手法として、地震観測と地震波速度解析から得られる知見をわかりやすくまとめている。地震によって地球内部を知る方法は、胎児の診断を超音波エコー法で行うのとほぼ同じという。地球内部の浅い領域は人間の生活とも密接に関連し、読者も自分の問題として読むことができる。 (岩波ジュニア新書)



物理/素粒子、宇宙

神の数式

アインシュタインの有名な数式「E=mc2」はとてもシンプルで、しかもでたらめで複雑な自然のなかから見出された普遍的な法則だ。このようにいわば“神の数式”の探求に挑んだ天才たちの苦悩と創造のドラマ。ヒッグス粒子の発見から超弦理論(超ひも理論)まで最新宇宙論に迫った映像はDVD化されている。物理学者は何をめざしているのか。究極の神の数式=物理学の大統一理論とは何なのかを気楽に学べる。 (NHK)



物理/素粒子、宇宙

寺田寅彦随筆集 第1巻 

寺田寅彦

寺田寅彦は明治・大正時代の日本の物理学者、随筆家、俳人であり、夏目漱石門下生として知られる。「天災は忘れた頃にやってくる」は寅彦の言葉といわれる。自然科学者でありながら、科学と文学を調和させた随筆を多く残していて、この本も100篇以上の随筆を編み、5巻まで出ている。インターネットの電子図書館、青空文庫でも無料で読める。100年前の随筆だが、「物理学者」という人たちはどのような考え方をしていたのかということがわかる。その間にどれだけ科学が進歩したのか、していないのかということを読みとることも楽しい。 (岩波文庫)



数学

数学を使わない数学の講義

小室直樹

数学の視点や方法論について、様々な角度から説明した本。高度な内容でありながら、わかりやすく、数学的アプローチという観点から見ても面白い。同著者による『数学嫌いな人のための数学―数学原論』(東洋経済新報社)も合わせて読むとよい。 (ワック出版)



地球科学

ダイヤモンドは超音速で地底を移動する

入舩徹男

地球内部は深くなるほど高圧・高温になることが知られている。ダイヤモンドは地底200kmで、炭素に高温・高圧が加わって作られるが、それがどうやって地表近くまで上がってくるのか、長年の謎だったという。この本は、その謎に迫った高圧地球科学分野における比較的新しい読本だ。高圧実験や地球内部のこともわかりやすく説明されている。著者の実験室で発見・発明されたヒメダイヤというナノダイヤモンド多結晶体は、世界で最も硬い人工ダイヤモンドとして将来の応用が期待されており、特にその部分の記述は秀逸。 (メディアファクトリー新書)



地球科学

琉球列島の自然講座 サンゴ礁・島の生き物たち・自然環境

琉球大学理学部「琉球列島の自然講座」編集委員会:編

我が国唯一の亜熱帯地域である“琉球列島”について学べる本。図や写真を多用して専門用語や数式をできる限り避けており、南のサンゴ礁の島の地史、自然、生き物、気象などについてわかりやすく説明している。将来の環境像を知るために、様々な学問領域が共に力を合わせて取り組む異分野融合をしながら、過去〜現在の自然を調べることが必要であることがわかる。 (ボーダーインク)



物理/素粒子、宇宙

オリンピックに勝つ物理学

望月修

水泳、陸上、球技、ジャンプなど、各種スポーツの勝敗を決める要素を、流体力学的観点から解説している。特に流体抵抗の低減や利用、渦の作用などについてわかりやすく解説されている。堅苦しくないテーマ進行の中で、物理の基本と応用を楽しみながら理解することができる。 (ブルーバックス)



物理/素粒子、宇宙

宇宙と生命の起源 ビッグバンから人類誕生まで

嶺重慎、小久保英一郎

私たちの宇宙は137億年前、ビッグバンに始まったと言われる。原子ができ、銀河が生まれ、宇宙の大規模な構造が形成され、自ら光を発する恒星と惑星ができ、その1つとして太陽系が形成され、水の惑星=地球が生まれ、生命が誕生した――。この本はそれらが物理学の視点が説明されている。物理学が、宇宙や生命などあらゆる現象の根底にあることを実感することができる。 (岩波ジュニア新書)



トコトンやさしいプラズマの本

山﨑耕造

プラズマとは何なのか知らない人が多いと思うので、まずはプラズマのことを知るために。プラズマは、実は、オーロラや雷など自然界のプラズマや、半導体やLED、レーザ、蛍光灯など、人の暮らしのすぐ近くで利用されている。本書は、プラズマの基本的な性質の説明、宇宙におけるプラズマの例、身近なプラズマの例、核融合プラズマ、そしてプラズマにまつわる未来の展望の4章で構成。少し高度で専門的な内容も含んでいますが、広範囲にわたるプラズマ研究を概観するには適している。 (日刊工業新聞社)



物理のなかの数学

田村二郎

数学と物理学が密接に結びついていることは疑う余地がないにも関わらず、これらを関連付けて解説する学問に高校までで触れる機会は少ない。この本は高校生には全て理解できるとは限らないが、高校の物理の授業で感じていた疑問や不満の解消と、大学に入ってからの勉学に役立つと思われる。 (東京図書)



数学

素数の音楽 

マーカスデュ・ソートイ

リーマン予想という数学の難題に挑んだドイツの数学者リーマンは、2,3,5,7,11…と続く素数の分布の規則性に関する予想をした。この予想を証明しないまま彼は死去したため、数学上の最大の謎とされてきた。今も未解決である。この本は、リーマンを数学界のワーグナーとなぞらえ、素数が奏でる音楽に挑んだ天才数学者たちと、素数研究の歴史を素人向けにわかりやすく解説している。 (冨永星:訳/新潮文庫)



物理/素粒子、宇宙

流れのふしぎ 遊んでわかる流体力学のABC

石綿良三、根本光正

流体力学で取り扱う様々な流れを、身近なものを用いた簡単な実験で体験し、その原理を容易に理解できるようになっている。また、それぞれの流れが社会の中で、あるいは様々な工業製品の中でどのように利用されているか解説されているので、机上の空論に終わることなく、流体力学を学ぶことができる。例えば、流体力学が自動車ボディの設計や魚の浮袋などに役立っていることなど。高校生が計算科学の学問の中の流体工学に関する基礎知識を得るために最適な本。 (日本機械学会流体:編/ブルーバックス)



物理/素粒子、宇宙

部分と全体

W.K.ハイゼンベルク

量子力学の創始者ハイゼンベルグの自叙伝。ドイツの理論物理学者ハイゼンベルグは、「位置と運動量を同時に決められない」という有名な不確定性原理を発見し、波動関数を導いたシュレーディンガーともに量子力学の基礎を築いた。アインシュタインは物理現象が確率でしか決められないという量子力学を嫌い、「神はサイコロを振らない」という有名な言葉を残し、量子力学と決別した。こうした20世紀初頭の物理学の巨星たち、ボーア、アインシュタインらとの対話によって20世紀の巨大科学が開花していく様に圧倒される。現代物理学を知るものによる現代のプラトンの対話篇と言える。 (山崎和夫:訳/みすず書房)



これが物理学だ! マサチューセッツ工科大学「感動」講義

ウォルター・ルーウィン

X線宇宙物理学が専門のマサチューセッツ工科大学の教授による、文字通り体を張った数々の実験を交えた物理学の名講義が本になった。エネルギー保存の法則を伝えるのに、教室に上からつるした鉄球を離し、反対側に設置されているガラスを粉々に打ち砕いてみせる。著者の熱意がひしひしと伝わって来る読み物で、物理学を楽しく体験的に勉強することができる。 (東江一紀:訳/文藝春秋)



物理/素粒子、宇宙

生命の星の条件を探る

阿部豊

地球以外の天体で生命体はまだ見つかっていない。この本はその謎に迫っていく。宇宙には水素は大量にあり、また酸素も相当にある。この2つが結合してできる水も実は大量にある。太陽系でも、木星・土星などを回る衛星のいくつかは「氷」でできている。また近年、地球によく似た系外惑星が発見されている。しかし、地球のような"海がちょっとある惑星”を作るのは結構難しいという。想像以上に、地球は絶妙なバランスで成立してきたというわけだ。ではどういう条件なら「地球のような惑星」になりうるのか。地球物理学で使う惑星大気シミュレーションを駆使しながら、地球・惑星の知識を総合して調べていくことで見えてくる良書である。 (文藝春秋)



物理/素粒子、宇宙

ロウソクの科学

ファラデー

ろうそくが燃えるという現象は、身近な現象だが、さまざまな物理・化学のエッセンスが濃縮されている。著者のマイケル・ファラデーは、19世紀の化学者・物理学者。電磁気学および電気化学の分野での貢献で知られている。この本は、ファラデーの講演記録。物理学と化学の分野で偉大な足跡を残した大科学者ファラデーの著名な科学啓蒙書であり、彼の科学との向き合い方がよくわかる書だ。 (竹内敬人:訳/岩波文庫)



物理/素粒子、宇宙

星のかけらを採りにいく 宇宙塵と小惑星探査

矢野創

2010年、日本の小惑星探査機「はやぶさ」は地球帰還を果たした。前人未到の試みだったのは、地球重力圏外にある小惑星イトカワに着陸して、宇宙塵、つまりその星のかけらを人類で初めて持ち帰ったことだ。著者はその試料採取任務の責任者で宇宙塵の専門家。この本は、宇宙塵を分析することで地球外物質が発見されれば、それは太陽系や生命の誕生の謎を解明する手がかりになる大きな可能性があることを伝える。宇宙塵研究、さらには宇宙探査の現場から新たな挑戦を語る。 (岩波ジュニア新書)



物理/素粒子、宇宙

地球の変動はどこまで宇宙で解明できるか 太陽活動から読み解く地球の過去・現在・未来

宮原ひろ子

著者は太陽物理学、宇宙線物理学、宇宙気候学が専門。宇宙気候学とは、地球の気候変動に対する宇宙現象の影響を研究対象とした学問のことで、この本はその学問に立脚し、地球気候の長期変動と太陽活動との関係をていねいに書いている。太陽活動と地球環境との関係は簡単に紐付けできないが、その現状認識を知る良書のひとつ。 (DOJIN選書)


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