科学がわかる5つのアイディア

C・M・ウィン/A・W・ウィギンス 著
シドニー・ハリス 画
山崎昶 訳

科学の5つの分野―物理学(原子)・化学(周期律)・天文学(ビッグバン)・地学(プレートテクトニクス)・生物学(進化)におけるそれぞれの基礎となる理論を科学的な方法に基づき、初心者にもわかりやすく解説している。

書籍データ

発行年月 1997年10月
判型 A5
ページ数 224ページ
定価 本体1,800円+税
ISBNコード 978-4-303-73480-0

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概要

 たった五つのアイディアだけで、自然科学の広い世界を包括的に理解、評価することが可能でしょうか? 一まとめにしてみると、この本に取り上げた「五つのアイディア」は、まさにそれを可能としてくれるものであります。これらは自然界の現象を解明するのに貢献した力をもとに選定したのですが、まさに自然科学のきわめて広い範囲のサーベイを可能としてくれるものです。
 それぞれのアイディアは、天然のものや人工のものについてのそれぞれの疑問に対する、きわめて可能性の大きな解答を提供してくれるものであります。ここで「可能性の大きな」と申しましたのは、後をごらんになればおわかりのように、自然科学自体がこの宇宙のミステリーを解決しようとしているものの、最終的な答が得られるという保証がまったくない学問分野だからなのです。この本では、この種の不可解な疑問だったもののいくつかを取り上げて、これに対する解答を提示し、読者各位に自然科学の興味ある点を自ら発見していただけるようにと考えました。
 本書ではまず最初に、宇宙そのものの根本的な構成単位、すなわち原子から話を始めることにします。次に同じく宇宙に存在しているさまざまな種類の原子の挙動について調べることにしましょう。さらにはこの宇宙の過去、現在、未来について考え、われわれが住んでいるこの地球を検討の対象とし、最後にはこの地球上の生命に関する研究にまで話を広げることにします。こうすると、われわれにとって「五つのもっとも巨大なアイディア」のリストがひとりでにできることとなります。
 これらのほかにもさまざまな科学的なアイディアはあるのですが、でも誰かがこのアイディアの応用を試みるかどうか、またどのように応用するかを決めて、その適用にともなう利害得失をきちんと評価できるようになるまでは、単なる机上の空論の段階にとどまったままなのです。本書では、科学的アイディアの重要な応用と、それがもたらす重大な変化の力を解き放つことに際する利害得失の解析(ベネフィット/リスク解析ともいいますが)がどのように行われるかも示しておきました。
 巻末には「アイディアフォルダ」が添えられています。これは本文の「五つのビッグアイディア」の中に触れられているいろいろなトピックについてやや詳細に述べたものであり、各章の末尾に関連のあるアイディアフォルダの番号がつけられています。(「プロローグ」より)

目次

第1章 発見への道すじ
 「ワン公」仮説
 「ワン公」理論と法則
 本当に科学的方法論って存在するのかな?
 モデルとブラックボックス
 教授と小人
 オッカムの深剃り
 科学の守備範囲

第2章 第一のビッグアイディア:原子の物理学的モデル
 アリストテレスとデモクリトス
 科学的な矛盾の解決
 ドルトンのビリヤードボールモデル
 トムソンのプラムプディングモデル
 ラザフォードの太陽系モデル
 ボーアは光を見た
 量子力学の霞み
 ハイゼンベルクの不確定性原理
 聴け、聴け、クォークを
 アンチ権威主義

第3章 第二のビッグアイディア:元素の周期律
 元素をしらべる
 普遍的な元素
 錬金術
 原子の質量
 繰り返されたパフォーマンス
 空白を埋める
 救いの神となった原子番号
 発展の余地
 元素のリサイクリング
 ネームゲーム

第4章 第三のビッグアイディア:天文学のビッグバン理論
 宇宙の遠くでは何が起きているんだろう?
  それにどのぐらい長いこと続いているんだろう?
 宇宙の中心はどのように移動したか
 本当のビッグバン
 本当にビッグバンはあったのだろうか?
 元素の生産工場
 超新星(スーパースター)
 仮説の中の仮説
 宇宙のつながり
 ビッグチル、それともビッグクランチ?
 暗黒をさぐる
 でも、万物はどこからきたのだろう?

第5章 第四のビッグアイディア:プレートテクトニクスモデル
 五つの重要な観測結果
 輝かしき再登場
 プレートテクトニクスに対する試練

第6章 第五のビッグアイディア:進化論
 ウジと肉と顕微鏡
 細胞についての早わかりツアー
 ここでは何がボス役なんだろう?
 メッセージとメッセンジャー
 メッセージ、メッセンジャー、構築材料
 分子から細胞へ
 ミラーはオパーリンを支持
 大気の進化
 生命の分岐
 分裂による増殖
 付加による増殖
 誰一人として完璧な存在ではない
 ランダムな変異+自然選択=生物の進化
 生物の進化も試練にあう
 生命の自然発生の改訂版

第7章 科学的方法論
 観察と実験
 観察から仮説へ
 現実を表現する
 仮説と法則と理論とモデル
 仮説から予測へ
 予測から実験へ
 再検討(リサイクル)

第8章 リスク解析
 オレは人間だ
 われわれは人間なのだ
 誰がルールを書いたのか
 利害得失(ベネフィットとリスク)、不即不離の一対
 エネルギー、物質、情報:三つの巨大な資源
 リスク解析の利用
 科学的アイディアとわれわれの未来についてのイメージ