図解入門よくわかる 最新 量子力学の基本と仕組み [単行本]

図解入門よくわかる 最新 量子力学の基本と仕組み の 商品概要

• 目次

  第1章　量子と物理の基礎（量子力学基礎論）
  1-1　量子とは？
  1-2　量子力学とは？
  1-3　場の量子論から量子重力理論とは？
  1-4　物質と基本粒子とは？
  1-5　自然界のスケールと階層構造は？
  1-6　古典物理学と現代物理学との違いは？
  1-7　時間と空間の定義は？（相対論）
  1-8　質量の定義は？（量子論）
  1-9　宇宙の4つの力とは？
  1-10　自然単位系とは？
  1-11　現代物理学と数学との関係は？
  
  第2章　古典力学の破綻（前期量子論）
  2-1　前期量子論とは？
  2-2　黒体放射の周波数依存性は？
  2-3　プランクのエネルギー量子仮説とは？
  2-4　光電効果のエネルギー依存性は？
  2-5　アインシュタインの光量子仮説とは？
  2-6　比熱の温度依存性は？
  2-7　アインシュタイン模型とデバイ模型との違いは？
  2-8　さまざまな原子モデルとは？
  2-9　ボーアの量子条件とは？
  2-10　ゾンマーフェルトの量子条件とは？
  2-11　ド・ブロイ波（物質波）とは？
  2-12　シュテルン＝ゲルラッハの実験とは？
  
  第3章　量子力学の基本概念（量子力学1：基本概念）
  3-1　量子力学の基本概念は？
  3-2　演算子、波動関数、固有値、期待値とは？
  3-3　エルミート性とユニタリ性とは？
  3-4　ハイゼンベルクの不確定性原理とは？
  3-5　ケナードの式から小澤の式とは？
  3-6　ボーアの相補性原理とは？
  3-7　光の粒子性（1/2）：歴史は？
  3-8　光の粒子性（2/2）：コンプトン散乱とは？
  3-9　電子の波動性（1/2）：歴史は？
  3-10　電子の波動性（2/2）：2重スリット実験とは？
  3-11　ボルンの確率規則とコペンハーゲン解釈とは？
  3-12　古典統計と量子統計との違いは？
  3-13　フェルミ統計とパウリの排他原理とは？
  
  第4章　量子力学の定式化（量子力学2：定式化）
  4-1　さまざまな量子化法は？
  4-2　シュレーディンガーの波動力学とは？
  4-3　エーレンフェストの定理とは？
  4-4　深い井戸型ポテンシャルと基底エネルギーとは？
  4-5　箱型ポテンシャルとトンネル効果とは？
  4-6　調和振動子とゼロ点振動とは？
  4-7　ハイゼンベルクの行列力学とは？
  4-8　シュレーディンガー描像とハイゼンベルク描像との違いは？
  4-9　ディラック方程式と反粒子予測とは？
  4-10　ブラ・ケット記法とは？
  4-11　ファインマンの経路積分量子化法とは？
  4-12　ファインマン・ダイアグラムとは？
  4-13　確率過程量子化法とは？
  
  第5章　量子力学の不思議（量子力学3：不思議）
  5-1　物理学でのパラドックスとは？
  5-2　ラプラスの悪魔は存在する？
  5-3　シュレーディンガーの猫は「観測の問題」？
  5-4　ウィグナーの友人は「意識の問題」？
  5-5　コペンハーゲン解釈は不可思議？
  5-6　隠れた変数理論とは？
  5-7　量子もつれは瞬時に伝わる？
  5-8　ベルの不等式は破られた？
  5-9　多世界解釈は不可思議？
  5-10　量子ゼノンパラドックスとは？
  5-11　素粒子は自己同一性をもたない？
  5-12　真空のエネルギーとカシミール効果とは？
  5-13　量子消しゴムとは？
  5-14　ブラックホールの情報パラドックスとは？
  
  第6章　物理、化学、生物と量子力学＜第1次量子革命＞（応用量子力学）
  6-1　ナノテクノロジーとは？
  6-2　半導体とレーザーでの量子論効果は？
  6-3　レーザー冷却とボース＝アインシュタイン凝縮とは？
  6-4　超伝導とジョセフソン効果とは？
  6-5　超流動とは？
  6-6　化学的な原子・分子の構造は？
  6-7　化学結合の量子論的解明は？
  6-8　生物と量子論効果は？
  
  第7章　原子核、素粒子と量子論（核物理学、素粒子物理学）
  7-1　放射性崩壊は弱い相互作用による？
  7-2　核力と強い相互作用の関係は？
  7-3　強い力と量子色力学とは？
  7-4　複合粒子と素粒子とを分類する？
  7-5　反粒子と対消滅反応とは？
  7-6　CP対称性の破れとは？
  7-7　自発的対称性の破れとは？
  7-8　超対称性粒子の仮説はなぜ？
  7-9　暗黒物質の仮想粒子は？
  7-10　暗黒エネルギーの実体は？
  7-11　陽子崩壊とモノポールとは？
  
  第8章　量子情報と量子通信＜第2次量子革命＞（量子情報科学）
  8-1　古典ビットと量子ビットの違いは？
  8-2　量子ビットとブロッホ球とは？
  8-3　量子ビットの作り方は？
  8-4　量子コンピュータの原理と方式は？
  8-5　量子計算での物理は？
  8-6　第2次量子革命と量子超越とは？
  8-7　量子暗号の仕組みは？
  8-8　量子コンピュータの未来は？
  
  第9章　粒から場そして弦へ（量子論の発展）
  9-1　量子力学から場の量子論へとは？
  9-2　量子論と一般相対論との統合は？
  9-3　超ひも理論とは？
  9-4　ループ量子重力理論とは？
  9-5　ホログラフィック原理とは？
  9-6　多元宇宙論と膜宇宙論とは？
  
  
  
  ※コラム目次
  
  映画の中の量子論（1）
  潜航艇での人体の探検！
  －映画『ミクロの決死圏』（1966年）－
  
  映画の中の量子論（2）
  ラマヌジャン：天才ヒルベルトを超える数学者！
  －伝記映画『奇蹟がくれた数式』（2016年）－
  
  映画の中の量子論（3）
  原爆の父の栄光と悲劇！
  －映画『オッペンハイマー』－
  
  映画の中の量子論（4）
  彗星接近とシュレーディンガーの猫！
  －映画『ランダム 存在の確率』（2013年）－
  
  映画の中の量子論（5）
  謎の少女が自然現象を解明！
  －映画『ラプラスの魔女』（2018年）－
  
  映画の中の量子論（6）
  量子人工知能が人間を超える！
  －映画『トランセンデンス』（2014年）－
  
  映画の中の量子論（7）
  巨大エネルギーによる時間反転！
  －映画『TENET テネット』（2020年）－
  
  映画の中の量子論（8）
  十年後の世界から、現在の自分に出会う！
  －アニメ映画『HELLO WORLD』（2019年）－
  
  映画の中の量子論（9）
  並行宇宙：量子論から仮想される多元宇宙！
  －映画『インターステラー』（2014年）－

• 出版社からのコメント

  式が多そう、イメージがつかない、といった印象を持たれがちな量子力学を、豊富な図解で初学者でも安心の内容に！

• 内容紹介

  難解といわれる量子力学を図やイラストを豊富に使ってやさしく解説した入門書です。理系の学生はもちろん、ニュースで話題の「量子技術」を基礎から理解したい一般読者にもおすすめの一冊となっております。
  映画と量子力学の関係を紐解いたコラムも充実。見たことがあるあの映画と量子力学の意外な関係性が分かるかもしれません。
  まさに図解で“読む”量子力学入門の決定版となる一冊です。

• 著者について

  山﨑耕造 (ヤマザキコウゾウ)
  名古屋大学名誉教授、自然科学研究機構核融合科学研究所名誉教授、総合研究大学院大学名誉教綬。
  1949年 富山県生まれ。東京大学工学部卒業、東京大学大学院工学系研究科博士課程修了、工学博士。米国プリンストン大学客員研究員、名古屋大学プラズマ研究所助教授、核融合科学研究所教授、名古屋大学大学院工学研究科教授などを歴任。
  おもな著書は、『トコトンやさしいプラズマの本』『トコトンやさしいエネルギーの本』『トコトンやさしい相対性理論の本』（日刊工業新聞社）、『エネルギーと環境の科学』『楽しみながら学ぶ物理入門』（共立出版）など。

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