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2018年5月 6日 (日)

本・永久機関で語る現代物理学 (ちくまプリマーブックス)(1994/6)・小山 慶太

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動力源を必要とせず、いつまでも仕事をつづける装置永久機関。
本書は〈永久機関〉をキーワードとして、物理学の歴史と発展を描きだす。
人類はなぜ永久機関を追い求めたのかから、エネルギー保存則、核融合、核分裂、
超伝導、現代宇宙論まで、誰にもわかりやすい現代物理学入門。
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何年か前には著者の本はよく読んだ!
面白かった!!
この本は20年以上前である! 本の整理をしていて見つけて読み返した!
大変分かり易い本である??
内容は下記の通りである!!
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はじめに
第一章 天上界の永久運動
第二章 永久機関への挑戦
第三章 無から有は生まれない
第四章 永久機関との決別
第五章 質量はエネルギーのかたまり
第六章 超伝導と永久電流
第七章 宇宙は永久機関か
関連年表
あとがき

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永久機関に錬金術は、人類の夢なのか??
この歴史が記述されている!
永久機関の絵に図がある!
科学者もそうらしいが、見ていると出来るのではないかと思ってしまう!
科学者は否定できるが、それでも信じそうになる様だ?
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第一章 天上界の永久運動
二元宇宙、月から外の宇宙と、中を別に考える??
天動説は矛盾がある??
それを説明するために学問は発達したようだ?
それなりに説明がついたようだが??
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地上界の元素は4つ!
「土」「水」「空気」「火」 単純な世界だった??
これに4つの基本的性質の2つの組み合わせによった?
「温、冷、湿、乾」である!

これを組み合わせるのである!!
元素は交換できるものと考えられている?
なので卑金属も金に変えられる??
そうやって錬金術が誕生する!
そう言う中での錬金術なので、アリストテレスの自然観に基づいている!
そいう中で、実験器具、理論が発達し科学の向上、発達に寄与している!!
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永久機関は天上界の無限の運動を、地上界に持ってこようとしたようだ??
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第二章 永久機関への挑戦

沢山のスケッチに絵が紹介されている!
永久機関である!
ただこれをどういう風に役立つものに出来るのか??
錯覚を利用している!
あかんと思いながら、出来そうに思ってしまうようだ?
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「水力鋸」は川の流れを利用しているが、自働機械であることは間違いない!!
ここらの絵も楽しい………
無から有は生まれない!!

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第三章 無から有は生まれない
17世紀初頭に始まり、19世紀後半に一応の完結をみた古典物理学の歴史は、
一面において永久機関抹殺のための“理論武装”を固めて行った歴史である!!
エネルギー保存則である!!
慣性の法則。 運動する物体は常に等速直接運動を維持する!
しかし摩擦により熱を発し、運動エネルギーを失う!
運動エネルギーが熱に変換された??
運動量保存則。 物体の質量と速度の積で与えられる運動量が定義される。
角運動量保存則。
ケプラーの法則は惑星に軌道が一定の時間に動く面積は一定であると!
学校では良く分からなかった!! 回転運動にかかわる保存則である!!
ガリレオの振り子の実験がある! これは実際に授業でやってみた!! 
大変良く分かったが?
振り子は、上げた位置よりは高く上がらない??
ここから、無からは有は生じないと!!
力学的には永久機関の考案は不可能だと!!
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一般にエネルギーを消費した場合、似合うだけのエネルギーを補給しなければ、
運動を永続きさせれない!
フロギストン(燃素)。 燃焼は物体から燃素が抜け出る状態を言う??
この辺りは授業でも分かり易かったが………
実際に燃焼させて前後の質量が変わらないことを実証した??
質量保存則である!!
E=ⅿⅽ²の式が出て来る………
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第四章 永久機関との決別
6500億年前に巨大な火の球が地球に衝突して恐竜が滅んで、哺乳類が進化した??
この運動エネルギーが熱に変わった??
逆も可能なのか??
ジュールの実験がある!
良く測れたと思うが、滑車を通じて降下するおもりの作用で回転する羽根車でかき回し、
発生した温度を測定し、仕事量と発生した熱量を求める!!
エネルギー保存則になる!
永久機関不可能になる!!
エネルギー保存則は力学から物理現象まで拡大されたようだ!
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永久機関は、重力によるモーメントの不釣合い、毛管現象、磁石から電池に向かう!!
昔からの開発が「第一種永久機関」で、
外から熱を奪って作動するタイプを「第二種永久機関」とした!
この第二種永久機関なら出来そうだと開発が始まる??
どうもこれも不可能のようだ!!  19世紀後半に引導を渡されることになる!!
熱の流れは一方通行である!!
ひとりでに、かってに水が氷りにならない! 不可逆現象である!
エントロピー増大に考えになる! 熱的平衡状態になる!!
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第五章 質量はエネルギーのかたまり
ここからはアインシュタインである!
光速の問題になる! 限度がある!
粒子か? 波か? 光速と相対性理論になる!
ここら辺の解説の本は多い!
E=ⅿⅽ²により質量はエネルギーの宝庫であると!!
原子核の話になる! こうなると原子核に電子、陽子、中性子と分かり難いが……
太陽は核融合である!
これを地上で造る試みは成功していない!
が反対に核分裂は、原子力発電になる!!
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第六章 超伝導と永久電流

超伝導の発見があり、電気抵抗が0になる温度がある!
永久電流が発生する!!
オームの法則が成り立たない世界である!!
しかしあまりに低い温度である!
高温超電導、少しでも高い温度の物質を探そうとしている!
伸びているようだ??
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永久電流を利用して、永久機関が造れないのか??
造れない様である!! 夢は無くなる??
が超伝導は応用があるようだ?
核融合にも使われるようだ!
こう言う実験は膨大な金がかかるようだ!!
予算が取れずに中止になるプロジェクトもある!!
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第七章 宇宙は永久機関か

永久機関としての太陽がある!
いずれ赤色巨星になり、収縮して一生を終える!
ビッグバンから星の輪廻転生になる!!
宇宙の起源をたどるには、量子学と一般相対性理論の一体化した理論が必要なようだ!
まだ出来ていない??
不確定性原理とエネルギー保存則の関係になる!
原子核に粒子の関係は10の―33秒乗センチに、10の―44乗秒の世界である1
専門家しか分からない??

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宇宙はどこからもエネルギーの補給を受けることなく無から生まれて膨張している??
神が造った唯一の永久機関なのか?
ならば又保存則が変わるのか??
理解出来ていないことも多いが、楽しい本である!!
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