「原子・素粒子・量子の世界」のことが一冊でまるごとわかる

齋藤勝裕(著者)

• 販売会社／発売会社: ベレ出版
• 発売年月日: 2025/02/03
• JAN: 9784860647841

商品レビュー

2025/04/17

本のタイトルには、原子、素粒子、量子が並んでいるが、筆者は、量子化学の専攻者。
よって物理学の話を元にしているが、最終的には、量子化学の話になる。

量子コンピュータなどの話題も取り上げているが、物凄く簡単な説明で物足りない。

2025/03/07

1. 原子と素粒子に関する歴史的背景
- 古代ギリシャの原子論: 古代ギリシャの哲学者たちは、世界が「アトム（原子）」という最小の粒子から成り立っていると考えました。
- 宗教的・倫理的な説: 2500年の間、様々な文化や宗教において「四元素説」や「陰陽五行」など、多くの異なる世界観が提唱されました。
- 19世紀末の原子論の復活: 優れた観測機器と物理理論の進化により、原子が世界を構成する最小の粒子であるとの考えが復活しました。

2. 原子の構造と素粒子の探求
- 原子の構造の解明: 20世紀初頭に量子論と相対性理論が登場し、原子の内部構造が明らかになりました。
- 原子の最終粒子探求: 原子がさらに小さな粒子から成る可能性を示唆し、「素粒子」の探求が始まりました。

3. 素粒子に関する最新の研究
- 原子の多様性: 地球上には92種類の元素が自然に存在し、さらに人間が合成した元素も含めると2000種類以上の原子が考えられています。
- 素粒子の種類: 陽子と中性子はそれぞれ異なる種類の素粒子から構成されており、これらはさらにクォークから成り立っています。

4. 原子の構造と化学結合
- 原子の基本構造: 原子は軽い電子雲と重い原子核から構成され、原子核は陽子と中性子から成ります。
- 化学結合の理解: 化学結合は静電引力で説明されることが多いが、量子化学がこの分野に新たな視点を提供しています。

5. 放射線とその影響
- 放射線の種類と効果: 放射線には医療用途がある一方で、過度の被曝は健康に影響を及ぼす可能性があります。
- 宇宙線の影響: 宇宙線は高エネルギーで人体や生物に影響を及ぼす研究が進められています。

6. 核反応とエネルギー
- 核分裂と核融合: 核分裂は原子爆弾や原子力発電に用いられ、核融合は将来的なエネルギー源として注目されています。
- 連鎖反応のメカニズム: 核分裂連鎖反応は、一回の核分裂で生成される中性子が次の反応を引き起こす過程です。

7. 量子論の進展と応用
- 量子化学の革命: 量子論は化学反応や物性の理解を大きく進展させ、分子軌道理論などの新しい手法が開発されました。
- 未来の展望: 量子論の理論は今後の科学研究や技術開発において重要な役割を果たすことが期待されています。