宇宙を解く唯一の科学 熱力学

セン，ポール【著】〈Ｓｅｎ，Ｐａｕｌ〉/水谷 淳【訳】

河出書房新社（2021/06発売）

• サイズ 46判／ページ数 384p／高さ 20cm
• 商品コード 9784309254289
• NDC分類 426.5
• Cコード C0040

出版社内容情報

原子から、生命、機械、コンピュータ、宇宙そのものまで、あらゆる仕組みを説明する「熱力学」。この物理学の最重要分野を切り開き、世界を一変させた科学者たちの知の格闘を熱く物語る!

サイエンス作家・竹内薫氏推薦!!
「蒸気機関からブラックホールまで。
宇宙を支配する法則の正体に、
歴史エピソードと科学の視点から迫る好著」

「『熱力学』。何ともとっつきにくい言葉だが、史上もっとも役に立ち、もっとも幅広く通用する科学理論だろう。(中略)熱力学の中核をなす三つの概念が、エネルギー・エントロピー・温度である。これらの概念とそれらを支配する法則が明らかになっていなかったら、物理学や化学や生物学などあらゆる科学は、一貫性がないままだっただろう。熱力学の諸法則は、原子の挙動から細胞の振る舞い、社会の原動力であるエンジンから銀河系の中心にあるブラックホールまで、あらゆるものを支配している。我々はなぜ食事をして呼吸をしなければならないのか、光はどのようにして発生するのか、この宇宙はどうやって終わるのかも、熱力学で説明できるのだ」(本文より)

【目次】
プロローグ

第I部 エネルギーとエントロピーの発見
第1章 イギリス旅行――蒸気機関からすべては始まった
第2章 火の発動力――カルノー、熱力学を拓く
第3章 創造主の命令――ジュールの歴史的実験
第4章 クライドの谷――トムソンの苦闘

第II部 古典熱力学
第5章 物理学の最重要問題――ヘルムホルツとエネルギーの謎
第6章 熱の流れと時間の終わり――クラウジウスと熱力学の第一法則・第二法則
第7章 エントロピー――すべてを支配する法則
第8章 熱は運動である――気体分子から地球大気まで
第9章 衝突――マクスウェル、熱の正体に挑む
第10章 何通りあるか――エントロピーは増大する
第11章 恐ろしい雨雲――ボルツマンの公式、ギブズの法則
第12章 ボルツマンの脳――宇宙の時間の矢

第III部 熱力学のさまざまな帰結
第13章 量子――プランクの変心
第14章 砂糖と花粉――アインシュタイン、熱力学に魅了される
第15章 対称性――ネーターの定理、アインシュタインの冷蔵庫
第16章 情報は物理的である――シャノンと情報エントロピー
第17章 悪魔――マクスウェルとシラードの思考実験
第18章 生命の数学――チューリングと自然界の形
第19章 事象の地平面――ベッケンシュタインとホーキングのブラックホール理論

エピローグ
謝辞

付録1 カルノーサイクル
付録2 クラウジウスはどのようにしてエネルギー保存則とカルノーの説を折り合わせたのか?
付録3 熱力学の四つの法則

訳者あとがき
参考文献
注
索引

内容説明

カルノー、ジュール、トムソン、マクスウェル、ボルツマン、アインシュタイン、ネーター、シャノン、チューリング、ホーキング…。世界を一変させた科学者たちの熱き物語！

目次

第１部　エネルギーとエントロピーの発見（イギリス旅行―蒸気機関からすべては始まった；火の発動力―カルノー、熱力学を拓く；創造主の命令―ジュールの歴史的実験　ほか）
第２部　古典熱力学（物理学の最重要問題―ヘルムホルツとエネルギーの謎；熱の流れと時間の終わり―クラウジウスと熱力学の第一法則・第二法則；エントロピー―すべてを支配する法則　ほか）
第３部　熱力学のさまざまな帰結（量子―プランクの変心；砂糖と花粉―アインシュタイン、熱力学に魅了される；対称性―ネーターの定理、アインシュタインの冷蔵庫）

著者等紹介

セン，ポール［セン，ポール］ ［Ｓｅｎ，Ｐａｕｌ］
ドキュメンタリー作家。ＴＶシリーズ『Ｔｒｉｕｍｐｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｎｅｒｄｓ』などの制作で知られる。ケンブリッジ大学で工学を学んでいたときに熱力学と初めて出合う。現在は、Ｆｕｒｎａｃｅ社のクリエイティヴ・ディレクターとしてＢＢＳの科学番組を多数制作。２０１６年には、『Ｏａｋ　Ｔｒｅｅ：Ｎａｔｕｒｅ’ｓ　Ｇｒｅａｔｅｓｔ　Ｓｕｒｖｉｖｏｒ』で英国王立テレビ協会賞を受賞

水谷淳［ミズタニジュン］
翻訳家。訳書多数（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）
※書籍に掲載されている著者及び編者、訳者、監修者、イラストレーターなどの紹介情報です。

感想・レビュー

※以下の感想・レビューは、株式会社ブックウォーカーの提供する「読書メーター」によるものです。

[りょうみや]

高校物理でかける時間が少ない分野だからか少し地味な印象のある熱力学だけどその概念の応用は他の分野と比べて抜けている。本書は熱力学を中心とした物理学史でありそれらを築いてきた多くの科学者達の伝記でもあり、物理概念の解説本でもある。蒸気機関から始まり計算機、生物の形成、宇宙のブラックホールまでスケールが広がっていく。原題が「アインシュタインの冷蔵庫」なので熱力学に限定していないことがわかる。数式がほぼなく分かりやすいのだけど高校で物理を履修していないと難しい内容。

2024/08/31

[まえぞう]

熱力学は苦手です。理科系であれば、大学の教養課程で必ず学ぶことになりますが、私の躓きの原因だったように思います。この本ではもう少し数式とかがでてくるのかと期待しましたが、熱力学発展の歴史を追う方が中心です。ただ、エントロピーと情報の関係やホーキングとベッケンシュタインが論争を繰り広げたブラックホールとエントロピーの関係の話しは面白かったです。

2022/01/25

[Bartleby]

"宇宙を解く"ということだが、私は“時間を解く"鍵が熱力学にあるかもしれないとの期待で本書を読んだ。時間の向きに関して。詳しいむきには当たり前のことかもしれないが、熱力学（エントロピー）→情報科学→生物発生学とつながっていくところに興奮した。早すぎる晩年にアラン・チューリングが発生のデザインを研究していたというがこのあたりをもっと掘り下げたくなった。詳しい方がいたらぜひおすすめの本を教えてください。「拡散によって構造が作られる」という一見直感に反する真理には興奮を超えて歓びさえおぼえた。

2022/10/24

[toshi]

熱力学の発達の歴史をたどりながら分かり易く解説した本。 カルノー、ジュール、マックスウェル、ボルツマン、プランク・・・・といった大学の講義で、法則・方程式・定数などで登場した人物の背景と歴史的な仕事を紹介していて、ただ暗記するだけの式や定数が何となく身近になった。熱力学の歴史の中にこんなエピソードが有ったのか・・・という話ばかりで面白く読めた。終盤の情報量を熱力学と結びつける話と、宇宙全体をブラックホールに例える話ははじめてで目から鱗。

2021/07/31

[ブック]

熱力学の発展の歴史が、それぞれの科学者の人間ストーリーの連なりとして表現されている。あとがきにあるように、人類が熱力学について正しく理解することが、気候変動対策のカギになるという狙いには強く共感する。熱力学は今や熱の力学だけではなく、社会学などにも応用されていて、ある種の「真理」を表しているように感じる。特に第二法則のエントロピー増大則を知っているかどうかが、人類の未来の持続可能性に大きく影響する。それにしても原題「アインシュタインの冷蔵庫　温かさと冷たさのちがいがいかに宇宙を説明するか」は洒落ている。

2023/03/18