ゼロから学ぶ量子力学 普及版 量子世界への、はじめの一歩

ブルーバックス
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ゼロから学ぶ量子力学 普及版 量子世界への、はじめの一歩
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内容紹介

不確定性原理とはなにか? 粒子と波動の二重性とは? 電子のスピンやもつれってなに? 「場」の量子論って? 
「量子」と聞いたときに感じる、あなたの「頭のもやもや」をすっきり解決します!

この本の目標:シュレディンガー方程式の「意味」を多角的に理解する!

「量子力学」について、世の中にはさまざまな参考書があります。でもたいていの教科書には、量子力学が「何」であるかは書かれていません。シュレディンガー方程式を解くための解法テクニック「ハウツー」ではなく、量子力学の「ホワット」に的を絞って解説していきます。

こんな方におすすめです。
・生まれてはじめて「量子力学」の世界を覗いてみたい人
・学生時代に習ったことはあるけど、頭がもやもやして、本当の理解ができなかった理系出身者
・講義の途中、ふと「これって、どういう意味なの?」と思ったけど、先生にも、同級生にも聞けずにいる学生の方

量子力学の「歴史的な理解」、実は研究者でも「うまく理解できない部分がある」ことを明らかにし、その上で、必要とされる「数式や計算」を省略せずに、微積分や三角関数の基礎からていねいに解説。さらに理解が難しくなるポイントは、対話形式の文章でおもしろく解きほぐしていきます。

アインシュタインだって戸惑ったという「量子の世界」に、この本をもって飛び込んでみましょう! 

©竹内薫

目次

まえがき
プロローグ

第1章 まずは前菜からどうぞーゼロから不確定性原理まで

1.1. 量子力学なんていらない?
 世界が潰れる?
 最終ゴールをのぞき見る
 世界の素?
 世界の入れ物
 表の世界と裏の世界

1.2. とんでもない世界
 ニュートンの魔法
 光子の秘密
 電子をスマッシュ
 大いなる謎
 ブラックホールには毛がない定理
 常識を疑え
 交通事故で死なない方法
 偏った光のナゾ
 光をふるいにかける

1.3. 不確定性原理……自然の限界
 この世に正確などない
 大統領は誤差で決まる?
 波は三角関数で
 大海原の不確定性
 フランス貴族ドゥブロイの登場

1.4. 数にもいろいろある
 虚数マンション
 微分・積分、ここだけの話
 アメリカの大学生と勝負!

第2章 メインデイツシュへと進むー挑戦シュレディンガー方程式

2.1. 量子の門をたたく
 量子力学校の校則
 微分方程式なんて、ぶっとばせ
 量子化とはなんぞや
 ハミルトニアンの具体的な形
 図解 シュレディンガー方程式

2.2. シュレディンガー方程式を「解く」
 まずは用意
 ついに本題
  1 自由粒子
  2 調和振動子
  3 水素原子
 単位系のもんだい

2.3. スピンとはなんぞや
 水素原子と角運動量
 トルクを忍者から教わる
 ベクトル積のなぞ
 猫の回転
 とりあえず図を描く!
 スピンもあるでよ
 交換関係は難しいのか?
 スピンは2つの方向しかない
 忘れたころにトンネル効果

3章 デザートで口なおしをするー量子論余話

3.1. もう1つの量子力学
 ディラックのブラケット
 ボームの量子ポテンシャル

3.2. 量子力学がよくわかる、ここだけの話
 光速よりも速く
  ポラロイドの種
  からみあった状態
  アインシュタイン敗れたり?
 小説シュレディンガーの猫

4章 レストランを出たあとでー行列、大活躍!

4.1. 行列力学は楽しい
 無限行列なんて怖くない
 ハイゼンベルクの行列力学

4.2. 場(ば)の量子論
 目標は量子論と相対論の結婚?
 究極の理論に必要なもの
 フーリ工変換とはなにか

 おわりに
 参考書
 付録 ミニテストの答え
 さくいん

製品情報

製品名 ゼロから学ぶ量子力学 普及版 量子世界への、はじめの一歩
著者名 著:竹内 薫
発売日 2022年03月17日
価格 定価:1,320円(本体1,200円)
ISBN 978-4-06-527401-9
通巻番号 2196
判型 新書
ページ数 288ページ
シリーズ ブルーバックス

著者紹介

著:竹内 薫(タケウチ カオル)

サイエンス作家。1960年生まれ。東京大学教養学部教養学科、同大学理学部物理学科卒業。マギル大学大学院博士課程修了(高エネルギー物理学専攻、理学博士)。「サイエンスZERO」(NHKEテレ)の司会を長く務め、科学コミュニケーターとしても広く知られている。主な著書に『量子重力理論とはなにか』『超ひも理論とはなにか』『「ファインマン物理学」を読む・全3巻』(いずれもブルーバックス)などがある。また、教育にも強い関心を持っており、YES International School校長も務める。

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