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物理学


基 礎 物 理 学 選 書 質 点 の 力 学 ( 改 訂 版 ) 量 子 論 ( 改 訂 版 ) 質 点 系 ・ 剛 体 の 力 学 ( 改 訂 版 ) 7. 17. 武 原 原 原 大 瓜 田 瓜 田 近 中 花 長 23. 石 黒 24. 武 田 矢 ヶ 﨑 克 馬 著 田 島 島 島 浦 上 澤 之 編 石 ・ 丹 生 典 辺 ロ ロ 生 典 辺 ・ 大 小 出 昭 藤 山 正 村 榮 小 野 寺 嘉 孝 著 岡 洋 編 集 委 員 会 金 原 寿 郎 ・ 原 島 鮮 著 2. 小 出 昭 郎 著 5. 小 出 昭 幸 著 孝 著 郎 著 鮮 著 浩 著 鮮 著 生 著 高 著 介 著 鮮 ・ 野 上 茂 吉 郎 ・ 押 田 勇 雄 ・ 西 川 哲 治 ・ 小 出 昭 一 郎 1. 原 3. 原 4. 小 キ 甲 藤 . 8. 有 9. 黒 10. 市 12. 金 15. 佐 18. 原 19. 市 21. 小 出 昭 / ト 島 島 田 勇 城 。 敏 : 山 正 沢 達 村 原 寿 藤 島 村 ー 出 日 召 著 著 著 著 著 著 編 と 波 量 子 力 学 (I)(II)( 改 訂 版 ) カ 1. ー 固 体 を 性 問 中 心 と し た 計 力 学 ( 改 訂 版 ) 電 磁 気 学 い ) (11) 報 理 論 ( 改 訂 版 ) 子 力 学 演 習 学 演 習 ー 熱 力 学 熱 量 情 統 物 振 熱 電 磁 気 学 演 習 熱 学 演 習 ー 統 計 力 学 ( 改 訂 版 ) I II 2781 2369 2781 3296 2472 2472 2369 2987 2575 3090 22. 野 上 茂 力 学 演 小 出 昭 一 郎 編 著 浩 暁 鮮 鮮 清 著 田 著 清 著 郎 淳 敏 哲 淳 敏 著 近 中 花 長 鮮 郎 美 浩 郎 洋 郎 郎 暁 著 著 著 著 著 著 著 著 著 著 著 著 著 カ 現 カ カ 理 基 物 カ 電 熱 固 光 子 代 習 学 子 門 入 カ 学 ( 三 訂 版 ) 学 ( I ) 質 点 ・ 剛 体 の 力 学 力 学 (II) 解 析 カ 工 基 礎 物 理 礎 の 物 理 ・ エ 基 礎 カ 理 ・ エ 基 礎 解 理 ・ エ 基 礎 量 理 ・ エ 基 礎 解 体 物 理 の た め の カ 物 応 析 カ 本 斤 用 数 王 里 王 里 と 理 ・ 子 ・ ・ 子 ・ 子 学 波 学 学 ( I ) 3399 ( Ⅱ ) 3399 3296 2472 2884 2987 3399 2369 3090 3193 2163 2472 2575 2266 2163 2266 3605 1957 2163 1957 2369 1957 2163 2369 2163 2678 2369 藤 山 正 村 榮 小 野 寺 嘉 孝 著 岡 洋 介 編 著 振 基 礎 演 習 シ ・ リ ー ー ス ・ 基 礎 ~ 寅 習 シ リ ー ー ス ・ 基 礎 演 習 シ リ ー ー ス ・ 基 礎 演 習 シ ・ リ ー - ス ・ 基 礎 演 習 シ リ ー ー ス ・ 基 礎 寅 習 シ リ ー ー ス ・ 基 礎 ~ 寅 習 シ リ ー ー ズ 動 物 カ 電 熱 固 磁 気 カ 体 物 理 2575 1854 1854 1957 2060 円 2266 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 円 物 理 の た め の 応 用 数 学 振 動 と 波 2163 2060 円 円

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362 な ど が あ る . さ ら に 勉 強 し た い 読 者 の た め に こ れ ら は 全 部 そ ろ え る 必 要 は な い が , 含 蓄 の 深 い 名 著 で あ る . 質 点 ・ 剛 体 の 力 学 と 解 析 力 学 や さ し い も の か ら 並 べ る と 原 島 鮮 : 「 質 点 の 力 学 」 , 「 質 点 系 ・ 剛 体 の 力 学 」 ( 裳 華 房 , 原 島 鮮 : 「 力 学 I , Ⅱ 」 ( 裳 華 房 ) ( Ⅱ は 解 析 力 学 ) 荒 川 泰 二 : 「 力 学 」 ( 朝 倉 書 店 ) 藤 原 邦 男 : 「 物 理 学 序 論 と し て の 力 学 」 ( 東 京 大 学 出 版 会 ) さ ら に 程 度 の 高 い 本 と し て 山 内 恭 彦 : 「 一 般 力 学 」 ( 岩 波 書 店 ) 基 礎 物 理 学 選 書 1 , 3 ) ゴ ー ル ド ス タ イ ン ( 瀬 川 富 士 , 他 訳 ) : 「 古 典 力 学 ( 上 , 下 ) 」 ( 吉 岡 書 店 ) 特 色 の あ る 演 習 書 と し て , 野 上 茂 吉 郎 : 「 力 学 演 習 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 22 ) な ど が あ る . 弾 性 体 と 流 体 の 力 学 流 体 力 学 の 本 も 多 い が , 第 一 人 者 に よ る 今 井 功 : 「 流 体 力 学 」 ( 岩 波 全 書 ) 今 井 功 : 「 流 体 力 学 ( 前 編 ) 」 ( 裳 華 房 , 物 理 学 選 書 14 ) 久 保 田 広 : 「 光 学 」 ( 岩 波 書 店 ) 松 村 温 : 「 光 学 」 ( 朝 倉 書 店 , 物 理 学 ラ イ ブ ラ リ ー 石 黒 浩 三 : 「 光 学 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 23 ) 光 学 の 本 と し て は 小 橋 豊 : 「 音 と 音 波 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 4 ) も わ か り や す い . 音 に つ い て は バ ー ク レ イ 物 理 学 コ ー ス 3 「 波 動 ( 上 , 下 ) 」 ( 丸 善 ) は ど れ も 大 学 初 年 級 向 き に 書 か れ た 親 切 な 教 科 書 . 寺 沢 徳 雄 : 「 振 動 と 波 動 」 ( 岩 波 全 書 ) 藤 原 邦 男 : 「 振 動 と 波 動 」 ( サ イ エ ン ス 社 , サ イ エ ン ス ラ イ フ ・ ラ リ 物 理 学 6 ) 有 山 正 孝 : 「 振 動 ・ 波 動 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 8 ) 振 動 ・ 波 動 ・ 光 は ノ ー ベ ル 賞 物 理 学 者 に よ る 特 徴 的 な 本 と い え る ・ ラ ン ダ ウ = リ フ シ ッ ツ : 「 弾 性 理 論 」 ( 東 京 図 書 ) は 古 典 と し て 名 高 い 本 の 訳 で あ る . 弾 性 体 の 力 学 は 工 学 的 応 用 を 主 と し た も の が 多 い が ラ ム ( 今 井 功 , 橋 本 英 典 訳 ) : 「 ラ ム 流 体 力 学 」 全 3 巻 ( 東 京 図 書 ) を あ げ れ ば 十 分 で あ ろ う . ラ ン ダ ウ = リ フ シ ッ ツ の 流 体 力 学 も 特 色 の あ る 名 著 で あ り ,

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さ ら に 勉 強 し た い 読 者 の た め に 有 馬 朗 人 : 「 原 子 と 原 子 核 」 ( 朝 倉 書 店 , 基 礎 の 物 理 9 ) 紀 本 和 男 : 「 原 子 物 理 学 ( 上 , 下 ) 」 ( 講 談 社 ) 365 野 上 茂 吉 郎 : 「 原 子 物 理 学 」 ( サ イ エ ン ス 社 , サ イ エ ン ス ラ イ ブ ラ リ 物 理 学 10 ) 本 間 三 郎 : 「 幻 の 素 粒 子 一 一 一 ク オ ー ク ・ モ ノ ボ ー ル ・ タ キ オ ン 」 ( 岩 波 現 代 選 書 NS 版 ) 鈴 木 真 彦 , 釜 江 常 好 : 「 素 粒 子 の 世 界 」 ( 岩 波 新 書 ) 南 部 陽 一 郎 : 「 ク オ ー ク 素 粒 子 物 理 の 最 前 線 」 ( 講 談 社 , プ ル ー バ ッ ク ス ) 演 習 書 読 ん だ だ け で は 知 識 は 身 に つ か な い . 問 題 を 解 く こ と は 力 を 確 実 な も の に す る の に 不 可 欠 で あ る . そ の た め の 演 習 書 も た く さ ん あ る が , 本 書 に 近 い も の を あ げ て お く . 小 出 昭 一 郎 編 : 基 礎 演 習 シ リ ー ズ 「 物 理 学 」 ( 裳 華 房 ) 金 原 寿 郎 編 : 大 学 演 習 「 一 般 物 理 学 」 ( 裳 華 房 )

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さ ら に 勉 強 し た い 読 者 の た め に 363 ポ ル ン = ウ ォ ル フ ( 草 川 徹 , 横 田 英 嗣 共 訳 ) : 「 光 学 の 原 理 (), Ⅱ , Ⅲ ) 」 ( 東 海 大 学 出 版 会 ) を あ げ て お く . ポ ル ン と ウ ォ ル フ の 本 は 本 格 的 な 光 学 に 関 す る 世 界 的 名 著 で あ る . 熱 学 , 統 計 力 学 押 田 勇 雄 , 藤 城 敏 幸 : 「 熱 力 学 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 7 ) 小 出 昭 一 郎 : 「 熱 学 」 ( 東 京 大 学 出 版 会 ) 原 島 鮮 : 「 熱 力 学 ・ 統 計 力 学 」 ( 培 風 館 ) 特 色 の あ る 外 国 書 の 訳 書 と し て フ ェ ル ミ ( 加 藤 正 昭 訳 ) : 「 フ = ル ミ 熱 力 学 」 ( 三 省 堂 ) キ ッ テ ル ( 山 下 次 郎 , 福 地 充 共 訳 ) : 「 キ ッ テ ル 熱 物 理 学 」 ( 丸 善 ) 統 計 力 学 の 本 と し て は 久 保 亮 五 : 「 統 計 力 学 」 ( 共 立 全 書 11 ) 中 村 伝 : 「 統 計 力 学 」 ( 岩 波 全 書 ) テ ル ・ ハ ー ル ( 戸 田 盛 和 , 池 田 和 義 他 訳 ) : 「 熱 統 計 学 I , Ⅱ 」 ( み す ず 書 房 ) 市 村 浩 : 「 統 計 力 学 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 1 の 英 訳 ま で さ れ て い る 世 界 的 名 著 で , き わ め て 内 容 濃 密 な 演 習 書 と し て 久 保 亮 五 編 : 「 大 学 演 習 熱 学 ・ 統 計 力 学 」 ( 裳 華 房 ) が あ る が , こ の 問 題 が す ら す ら 解 け た ら 相 当 な 専 門 家 と い え よ う ・ な お , 熱 学 史 と も い え る つ ぎ の 本 も ぜ ひ 読 ん で ほ し い . 朝 永 振 一 郎 : 「 物 理 学 と は 何 だ ろ う か ( 上 , 下 ) 」 ( 岩 波 新 書 ) 相 対 性 理 論 6 ) 電 磁 気 学 の も あ る か ら , 磁 気 の と こ ろ で は 気 を つ け て 混 乱 し な い よ う に す る 必 要 が あ る . な ど 良 書 が 多 い が , 本 に よ っ て は 本 書 の よ う な E ー 丑 対 応 で は な く て E ー お 対 応 の も 高 橋 秀 俊 : 「 電 磁 気 学 」 ( 裳 華 房 , 物 理 学 選 書 3 ) 熊 谷 寛 夫 , 荒 川 泰 二 : 「 電 磁 気 学 」 , 「 電 磁 気 学 演 習 」 ( 朝 倉 書 店 , 朝 倉 物 理 学 講 座 5 , 砂 川 重 信 : 「 電 磁 気 学 」 ( 岩 波 全 書 ) 金 原 寿 郎 : 「 電 磁 気 学 I , Ⅱ 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 12 A, 12 B) 藤 井 保 憲 : 「 時 空 と 重 力 」 ( 産 業 図 書 ) ポ ル ン ( 林 一 訳 ) : 「 ア イ ン シ 、 タ イ ン の 相 対 性 理 論 」 ( 東 京 図 書 ) ア ベ リ ヤ ノ フ ( 中 島 の り 子 訳 ) : 「 わ か る 相 対 性 理 論 」 ( 東 京 図 書 ) 啓 蒙 書 を は じ め 訳 書 も 多 い .

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364 さ ら に 勉 強 し た い 読 者 の た め に ロ ー ザ ー ( 三 島 信 彦 訳 ) : 「 相 対 論 と 高 エ ネ ル ギ ー 物 理 」 ( 共 立 出 版 , ス シ リ ー ズ ) ア イ ン シ ュ タ イ ン 自 身 に よ る ア イ ン シ = タ イ ン ( 矢 野 健 太 郎 訳 ) : 「 相 対 論 の 意 味 」 ( 岩 波 書 店 ) は 歴 史 的 古 典 に な り つ つ あ る と い え よ う か ・ も っ と 本 格 的 に は 内 山 龍 雄 : 「 相 対 性 理 論 」 ( 岩 波 全 書 ) 平 川 浩 正 : 「 相 対 論 」 ( 共 立 出 版 ) 古 典 的 名 著 と し て は ベ ル グ マ ン ( 田 村 松 平 訳 ) : 「 相 対 性 理 論 序 説 」 ( 秀 潤 社 ) パ ウ リ ( 内 山 龍 雄 訳 ) : 「 相 対 性 理 論 」 ( 講 談 社 ) 原 島 鮮 : 「 初 等 量 子 力 学 」 ( 裳 華 房 ) 量 子 力 学 の 入 門 書 と し て は , 現 代 物 理 学 , 量 子 論 を あ げ て お こ う . デ イ ラ ッ ク ( 江 沢 洋 訳 ) : 「 デ イ ラ ッ ク ー 般 相 対 性 理 論 」 ( 東 京 図 書 ) 内 山 龍 雄 : 「 一 般 相 対 性 理 論 」 ( 裳 華 房 , 物 理 学 選 書 15 ) 一 般 相 対 性 理 論 の 手 引 き と し て は モ ダ ン サ イ エ ン 小 出 昭 一 郎 : 「 量 子 論 」 , 「 量 子 力 学 I , Ⅱ 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 2 , 加 藤 正 昭 : 「 量 子 力 学 」 ( 産 業 図 書 ) 標 準 的 教 科 書 と し て は , シ ッ フ ( 井 上 健 訳 ) : 「 量 子 力 学 ( 上 , 下 ) 」 ( 吉 岡 書 店 ) さ ら に 進 ん だ も の と し て は 5A, 5B) メ シ ア ( 小 出 昭 一 郎 , 田 村 二 郎 訳 ) : 「 メ シ ア 量 子 力 学 1 , 2 , 3 」 ( 東 京 図 書 ) が あ る . ま た , 朝 永 振 一 郎 「 量 子 力 学 I , Ⅱ 」 ( み す ず 書 房 ) デ イ ラ ッ ク ( 朝 永 振 一 郎 , 他 訳 ) 「 デ イ ラ ッ ク 量 子 力 学 」 ( 岩 波 書 店 ) は 著 者 の 特 色 や 人 柄 の に じ み 出 た 世 界 的 名 著 で あ る . も っ と さ き の 専 門 書 と な る と き り が な い の で , 特 徴 的 な 読 み や す い 本 だ け 並 べ る と パ ー ジ ェ ル ( 黒 星 瑩 一 訳 ) : 「 量 子 の 世 界 」 ( 地 人 書 館 ) 中 嶋 貞 雄 : 「 量 子 の 世 界 」 ( 東 京 大 学 出 版 会 , UP 選 書 ) 小 出 昭 一 郎 : 「 量 子 力 学 の は な し 」 ( 東 京 図 書 ) 長 岡 洋 介 : 「 遍 歴 す る 電 子 」 ( 産 業 図 書 ) 菊 池 誠 : 「 半 導 体 の 話 」 ( 日 本 放 送 出 版 協 会 , NHK フ ・ ツ ク ス ) 黒 沢 達 美 : 「 物 性 論 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 9 ) 野 上 茂 吉 郎 : 「 原 子 核 」 ( 裳 華 房 , 基 礎 物 理 学 選 書 物 13 )

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初 版 序 ど の 学 問 で も 深 さ は 無 限 で あ ろ う か ら , 教 え る 立 場 に な れ ば 材 料 は 際 限 な く あ る し , 本 を 書 く に し て も 書 き た い こ と を 考 え る と き り が な い . た し か に , 学 問 に よ っ て は , 何 よ り も ま ず た く さ ん 知 っ て い る こ と が 不 可 欠 の も の も あ る . だ が , 自 然 科 学 の 基 盤 に な る 物 理 学 に お い て は , 「 理 解 」 し て い る こ と が 何 よ り も 大 切 で あ っ て , 理 解 で き な い こ と を い く ら た く さ ん 「 知 っ て 」 い て も 何 に も な ら な い . そ し て そ の 「 理 解 」 す る こ と が こ れ ほ ど 困 難 な 学 問 も , 他 に は あ ま り な い の で は あ る ま い か . 物 理 学 は す べ て の 自 然 科 学 の 基 礎 で あ る か ら , で き る だ け 多 数 の 人 に 学 ん で 頂 き た い の で あ る が , と く に 物 理 学 の 好 き な 人 で も な い 限 り , あ ま り 多 く の こ と を つ め こ も う と し た ら 拒 絶 反 応 を 示 さ れ る の も 無 理 は な い . そ の 性 格 か ら 考 え て も , や た ら に 多 く を 知 る よ り も , 基 礎 的 な こ と を 確 実 に 理 解 す る 努 力 を す る こ と が , 物 理 学 の 正 し い 勉 強 法 で あ る と 思 う . 最 近 は , す ぐ れ た 親 切 な 教 科 書 も 多 く , 面 白 い 啓 蒙 書 や く わ し い 参 考 書 も 選 択 に 迷 う ほ ど た く さ ん 出 て い る . 知 識 欲 の 旺 盛 な 人 は , そ の 気 に な れ ば こ れ ら の 書 物 に よ っ て , い く ら で も 深 く , 広 く 勉 強 を 進 め る こ と が で き る で あ ろ う . 以 上 の よ う な 理 由 で , 自 然 科 学 系 の ど の 分 野 に 進 む に し て も 不 可 欠 と 思 わ れ る 基 本 的 な こ と だ け に 材 料 を 限 定 し た , あ ま り 部 厚 で な い 教 科 書 を つ く る こ と に も 意 義 が あ る の で は な か ろ う か と 考 え て , 裳 華 房 の 遠 藤 恭 平 氏 の お す す め に 従 っ て 本 書 を 編 ん で み た . 大 て い の 教 科 書 が 2 冊 に な っ て い る の で , 本 書 は こ れ を 1 冊 に ま と め る こ と に し た . 自 分 が 学 生 だ っ た 頃 の こ と を 考 え て , 消 化 不 外 ど の 本 に も 書 い て な く て 困 る も の な の で あ る . 本 書 に は , で き れ ば そ う い う く な る よ う な 誤 り を お か し た り 考 え 違 い で 混 迷 に 陥 る こ と が あ る が , そ れ が 案 用 反 作 用 の 法 則 と カ の 釣 合 い を 混 同 す る と い う よ う に , あ と で 考 え る と お か し 良 を お こ す に 違 い な い よ う な こ と は 思 い 切 っ て 割 愛 し た . ま た , 初 学 者 は , 作

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361 さ ら に 勉 強 し た い 読 者 の た め に 本 書 に 述 べ ら れ て い る の は 物 理 学 の ほ ん の 入 口 に す ぎ な い . 昔 は 「 自 然 哲 学 」 と い わ れ て い た 物 理 学 の , 基 本 に な っ て い る 考 え 方 に つ い て も , さ ま ざ ま な 式 の 運 用 に 関 し て も , 実 験 技 術 や そ の め ざ ま し い 成 果 に つ い て も , 学 ぶ べ き こ と は 無 限 に あ る と さ え い え る . わ れ わ れ は 自 ら を 生 涯 に わ た っ て 教 育 し 続 け な け れ ば な ら な い . そ の た め の 参 考 書 と し て , そ れ そ れ の 分 野 で の 名 著 と 思 わ れ る も の を あ げ て お く . 汗 牛 充 棟 と い え る ほ ど 出 版 物 の 多 い 時 代 な の で , 漏 れ や 偏 り は 避 け ら れ な い こ と を お 断 り し て お く が , 長 く 書 架 に 備 え て 随 時 参 考 に す る こ と の で き る よ う な も の を 選 ん だ つ も り で あ る . 全 般 に 関 す る も の 用 語 に つ い て は 「 物 理 学 辞 典 」 ( 培 風 館 ) 「 理 化 学 辞 典 」 ( 岩 波 書 店 ) が く わ し く て , 信 頼 で き る . 公 式 集 , ハ ン ド ブ ッ ク 的 な も の と し て は 戸 田 盛 和 , 宮 島 龍 興 編 : 「 物 理 学 ハ ン ド ブ ッ ク 」 ( 朝 倉 書 店 ) な ど が あ る が , ポ ケ ッ ト 用 の コ ン ヒ 。 ュ ー タ ー と い っ し ょ に カ ン に 入 れ て 携 帯 で き る . コ シ キ ン , シ ル ケ ヴ ィ チ 編 ( 豊 田 博 慈 訳 ) : 「 物 理 便 利 事 典 」 ( 東 京 図 書 ) な ら 買 う の に も 手 頃 で あ ろ う . 物 理 学 は 計 算 技 術 で は な い の で , 「 考 え 方 」 が 重 要 な の で あ る が , 計 算 し て 答 は 出 せ て も 内 容 が さ つ ば り 理 解 で き て い な い 人 が 案 外 多 い . そ の 意 味 で 文 科 系 の 人 の た め の 本 と し て 書 か れ た 朝 永 振 一 郎 編 : 「 物 理 学 読 本 」 ( み す ず 書 房 ) ー エ ッ ト : 「 物 理 の コ ン セ プ ト 」 全 3 冊 ( 共 立 出 版 ) な ど は , 理 科 系 の 人 に も す す め た い 本 で あ る . 理 工 科 系 で , 本 書 よ り も 程 度 の 高 い 教 科 書 は い く ら で も あ る が , 小 出 昭 一 郎 , 兵 藤 申 一 , 阿 部 龍 蔵 : 「 物 理 概 論 ( 上 , 下 ) 」 ( 裳 華 房 ) 金 原 寿 郎 編 : 「 基 礎 物 理 学 ( 上 , 下 ) 」 ( 裳 華 房 ) も っ と 進 ん だ 分 冊 も の と し て 戸 田 盛 和 , 中 嶋 貞 雄 編 : 「 物 理 入 門 コ ー ス 」 全 10 巻 ( 岩 波 書 店 ) 「 フ ァ イ ン マ ン 物 理 学 」 全 5 冊 ( 岩 波 書 店 ) 「 ラ ン ダ ウ = リ フ シ ッ ツ 理 論 物 理 学 教 程 」 ( 東 京 図 書 , 一 部 は 岩 波 書 店 ) さ ら に 程 度 の 高 い 世 界 的 名 著 と し て ー ク レ ー 物 理 学 コ ー ス 」 全 12 冊 ( 丸 善 )

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38 1. 質 点 の 力 学 力 学 と 自 由 意 志 力 学 は 物 理 学 の 基 礎 に な っ て い る だ け で な く , す べ て の 科 学 自 然 科 学 だ け で な く 広 義 の 科 学 の 規 範 に す ら な っ て い る も の で あ る . そ れ が 確 立 さ れ た の は , ー ト ン の 偉 大 な 著 書 『 自 然 哲 学 の 3 lsaac Newton ( 1642 ー 1727 ) 数 学 的 原 理 』 ( フ 。 リ ン キ ヒ 。 ア と 略 称 さ れ る ) が 出 た 年 ( 1687 年 ) で あ る と い っ て よ い で あ ろ う . こ の 本 で , 力 学 の 基 本 原 理 と も い う べ き 「 運 動 の 3 法 則 」 が 明 示 さ れ , 運 動 が 数 式 を 使 っ て 定 量 的 に 求 め ら れ る こ と が 示 さ れ た の で あ る . 最 初 の 位 置 と 速 度 が 与 え ら れ , 力 が 既 知 な ら ば , そ の 後 の 運 動 は 一 一 原 理 的 に は 「 決 定 」 す る . 実 際 に そ の よ う な 計 算 が 可 能 な 具 体 例 は 少 な い が , 惑 星 の 運 動 に よ っ て 力 学 の 威 力 は み ご と に 実 証 さ れ た . 予 測 と は ず れ た 天 王 星 の 振 舞 は , 力 学 の 破 綻 を 示 す も の で は な く , 他 の 惑 星 の 存 在 に よ る と し て , 計 算 の 予 言 に し た が っ て 望 鏡 を 向 け た 位 置 に 海 王 星 が 発 見 さ れ た と き , 人 び と は 力 学 の す ば ら し さ に 驚 嘆 し た $ の で あ る . 一 般 の 場 合 に は , 多 数 の 物 体 が 力 を お よ ぼ し 合 っ て 複 雑 な の で , こ の よ う に 正 確 な 定 量 的 計 算 は で き な い こ と が 多 い が , 原 理 的 に は 同 様 で あ る と 考 え ら れ る . も し 万 物 は 徴 粒 子 か ら で き て い る と し て , こ の よ う な 考 え を あ て は め る と , す べ て の 現 象 や 変 化 は も う 「 決 定 」 さ れ て い る と い う こ と に な る ・ し か し , ビ ッ グ バ ン の 瞬 間 い ま 読 者 が こ の 本 を 読 む こ と ま で き ま っ て い た , な ど と 考 え る こ と は ち ょ っ と む ず か し い . 自 由 意 志 と 力 学 的 決 定 論 の 関 係 は , 力 学 の 確 立 以 来 300 年 た っ て も 解 $ け な い 難 問 で あ る .

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9.5 熱 放 射 と 量 子 仮 説 ず で あ る . 295 1960 年 に パ ウ ン ド (Pound) と レ プ カ (Rebka) の 二 人 は , 57Fe の 原 子 核 か ら 放 出 さ れ る r 線 ( 光 子 の エ ネ ル ギ ー 14. 4keV ) が , 鉛 直 距 離 ( 上 の ん ) 22m を 上 が っ た と き の 振 動 数 の 変 化 ( ン 0 ー の を , メ ス パ ウ ア ー 効 果 と い う 現 象 を 利 用 し て 測 定 し た . 9 ん な 2 は こ の 場 合 2.4 >< 10 ー 15 で あ る が , 測 定 値 は こ れ と 実 験 誤 差 の 範 囲 内 で 完 全 に 一 致 し た . 一 般 相 対 性 理 論 は こ の 等 価 原 理 を 基 礎 と し , 加 速 系 を 含 め た 一 般 の 座 標 系 の あ い だ の 変 換 ー ー ロ ー レ ン ツ 変 換 を 一 般 化 し た も の 一 一 を 論 じ , 四 次 元 時 空 の 幾 何 学 的 構 造 と 結 び つ け て 重 力 ( 万 有 引 力 ) を 論 じ る 理 論 で あ る . そ れ に よ る と , 大 き な 質 量 が あ る 大 き さ 以 内 の 小 さ い と こ ろ に 集 中 し て い る と , そ れ が お よ ぼ す 強 い 重 力 の た め に , 外 か ら 光 が 吸 い こ ま れ る こ と は あ っ て も , そ こ か ら 外 へ 光 が 出 る こ と が で き な い よ う な こ と も 起 こ り う る . こ れ を プ ラ ッ ク ホ ー ル と よ ぶ が , 天 体 の な か な ら こ の よ う な も の も 存 在 し う る と さ れ , そ れ ら し い も の も 発 見 さ れ た と い わ れ て い る . 9.5 熱 放 射 と 量 子 仮 説 物 体 の 表 面 は , 当 た っ た 電 磁 波 ( 以 下 で は 放 射 と よ ぶ こ と に す る ) の う ち の 一 部 を 反 射 し , 一 部 を 吸 収 す る . 全 然 反 射 を せ ず , 当 た っ た 放 射 を す べ て 吸 収 し て し ま う も の を , 完 全 黒 体 ま た は 単 に 黒 体 と よ ぶ . 空 洞 を つ く っ て 小 さ い 孔 を あ け , そ れ を 外 か ら 見 る と , 当 た っ た 放 射 は す べ て 孔 の な か に 入 っ て い っ て し ま う か ら , そ の 孔 の 部 分 は 黒 体 の 表 面 と 同 じ で あ る . 物 体 は , 反 射 と 吸 収 の ほ か に , 自 ら も 放 射 を 出 す . 温 度 が 高 く な い と , わ ず か の 放 射 し か 出 さ ず , し か も そ れ は 波 長 の 長 い も の ば か り な の で , 目 に は 見 え な い . 温 度 を 上 げ る と 放 射 の 量 も 増 し , し か も 波 長 の 短 い 光 を 出 す よ う に な る の で , 赤 く 見 え た り ( 赤 熱 ) , さ ら に 高 温 だ と 白 く 光 っ た り ( 白 熱 ) す る よ う に な る . ど の よ う な 波 長 の 光 を ど ん な 割 合 で 出 す か は , そ の 表 面 に よ っ て 異 な る が , 黒 体 の 場 合 に は 9 ー 3 図 に 示 し た よ う に な る . ( a ) は 横 軸 に 波 長 ス を と っ た 場 合 , (b) は 横 軸 に 振 動 数 ソ を と っ た 場 合 の , 放 射 エ ネ ル ギ ー の 分 布 を

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166 5. 温 度 と 熱 計 な 熱 ( Q = Q 十 Ⅳ > Q ) を 出 し て い て 浪 費 の よ う に 思 わ れ る . と こ ろ が , い ろ い ろ の 試 み が な さ れ た 結 果 , 熱 源 が 1 つ で 効 率 100 % の 熱 機 関 ( 第 2 種 の 永 久 機 関 と い う ) や , 何 も 仕 事 を 要 し な い で 熱 を 低 温 物 体 か ら 高 温 物 体 へ 移 す 冷 凍 機 は ど う や っ て も で き そ う に な い こ と が わ か っ て き た . 一 般 に 物 理 学 の 基 本 法 則 は , 多 く の 経 験 事 実 か ら 帰 納 的 に 推 測 し て 求 め ら れ る も の で あ り , そ れ が 正 し い か ど う か は , そ れ か ら 導 か れ る い ろ い ろ な 結 論 が 事 実 と 一 致 す る か ど う か に よ っ て 確 か め る 以 外 に 方 法 が な い も の で あ る . い ま の 場 合 も そ う で あ る . そ こ で わ れ わ れ は つ ぎ の こ と を 原 理 と し て 今 後 の 議 論 の 基 礎 に す え る こ と と す る . ト ム ソ ン の 原 理 : あ る 系 に サ イ ク ル を 行 わ せ , 温 度 が 一 定 の た だ 1 つ の 熱 源 か ら 熱 を と っ て , そ れ と 等 量 の 仕 事 を 外 部 に さ せ る こ と は 不 可 能 で あ る . つ ま り 第 2 種 の 永 久 機 関 は 不 可 能 だ と い う こ と で あ る . こ の 場 合 , 「 サ イ ク ル 」 と い う 点 が 重 要 で あ っ て , た だ 熱 を 仕 事 に 全 部 変 え る と い う だ け な ら , 理 想 気 体 の 等 温 膨 張 で そ れ が 可 能 で あ る . し か し そ れ で は 気 体 の 膨 張 と い う 変 化 が 残 っ て し ま い , く り 返 し が き か な い . 熱 機 関 と し て 使 え る た め に は 熱 を 仕 事 に 変 え る 以 外 の 変 化 を 残 さ な い こ と が 重 要 で あ る . も し 第 2 種 永 久 機 関 が 可 能 な ら , た と え ば , 海 水 を 熱 源 と し た も の を 作 っ て 船 を 動 か せ ば ( 海 水 か ら 熱 を と っ て も , あ と で ス ク リ = ー で か き ま わ せ ば そ れ が 結 局 は 熱 を 与 え た と 同 じ こ と に な る か ら 心 配 は い ら な い ) , 燃 料 な ど 不 要 と い う こ と に な る . も う ー っ の 原 理 は つ ぎ の よ う な も の で あ る . ク ラ ウ ジ ウ ス の 原 理 : 低 温 の 物 体 か ら 高 温 の 物 体 に 熱 を 移 す だ け で , そ れ 以 外 に は 何 の 変 化 も 残 さ な い よ う な 過 程 は 実 現 不 可 能 で あ る . こ の 2 つ の 原 理 は 実 は 同 じ 内 容 を も っ こ と が つ ぎ の よ う に し て 示 さ れ る . も し ク ラ ウ ジ ウ ス の 原 理 に 反 す る 過 程 が 可 能 だ と し た ら , カ ル ノ ー サ イ ク ル を 執 機 関 と し て 働 か せ た と き に 低 温 熱 源 に 放 出 さ れ た 熱 を そ の 過 程 に よ っ て 高 温 熱 源 に も ど せ ば , 全 体 と し て 高 温 熱 源 が Q2 ー Q の 熱 を 失 っ て そ れ が 全 部 仕 事