サイエンスの書籍一覧

『ビッグクエスチョンズ』は、人類の歴史を通して、
探究心旺盛な人々を悩ませてきた科学や哲学の大疑問に対し、
一流の専門家が回答するシリーズです。「親しみやすく簡潔に」という編集方針により、
その分野を概観しつつ、最新の知見を身につけることができます。

本書のテーマは「脳と心」。
生物が脳を持つようになった経緯や脳の鍛え方などの脳科学的なテーマから、
知識とは何か、自由意志とは何かといった哲学的なテーマまで、
わかりやすくしっかりと掘り下げていきます。

英国発の人気科学雑誌『ニュー・サイエンティスト』がGoogle社の気鋭クリエイティブ・ディレクターと共同制作。
銀河、生命、睡眠、貨幣、酒、文字、時間、インターネット、核兵器……
最新の科学が解き明かす、万物の＜始まり＞の物語

序文執筆　スティーヴン・ホーキング博士（理論物理学者）

テクノロジーの進歩と私たちの理解との間にあるギャップを埋めるにはどうすればいいのか。それを考えるのが本書の目的です。
　第１章は、「テクノロジーが生物学を変えた」として、読者の皆さんが小中学校で習った生物の授業の内容と、今の生物学がいかに異なるものであるか、その理由としてテクノロジーの導入があったことを最初に紹介します。
　第２章では、「ゲノム解析はデータ収集から始まる」として、ゲノム解析では膨大な人々からの膨大なデータが必要であることを示します。ジーンクエストの具体的な取り組みについても紹介します。
　第３章は、「『私』のすべてがデータ化されていく」と題して、ゲノムだけでなく、私たちのあらゆる生体情報をデータ化して解析することで生命の謎を解明しようとする取り組みを紹介します。
　ここまできて、読者の中には「『私』がデータ化されると何が変わるのか」「未来は一体どうなってしまうのか」と不安に思う方も出てくると思います。
　そこで第４章では、「生命科学のテクノロジーが『私』の理解を超えるとき」として、テクノロジーと社会の関係や、なぜテクノロジーの発展に人々や社会の理解が追いつかないのか、ジーンクエストの前日談とも言える大学祭のエピソードも交えながら考えていきます。
　そして、第５章の「生命科学の『流れ』を知れば『私』の世界と未来が見える」では、テクノロジーを有効活用するために一人ひとりができる心構えを述べます。
　答えを先に書くと、それは「流れ」です。流れを理解できれば、おのずと未来を思い描けるようになるのです。生命科学のテクノロジーにはどのようなメリットとリスクがあり、有効活用するためにはどうすればいいのか、未来に向けた考え方ができるようになるはずです。
　私の事業や専門分野の関係上、ゲノム解析に関連する話題が多いのですが、実はこれは、テクノロジーと社会との関係を考える一例にすぎません。
　今後も進歩を続けるテクノロジーをうまく活用するにはどう考え、どうつきあっていけばいいのか。皆さんの身近なテクノロジーを想像しながら考えていただきたいと思います。

人類が間もなく受け入れようとしている医療テクノロジーの急激な進歩は、医学の歴史上、前例のない規模の希望と危険に人を直面させる。

寿命を延長させる人工臓器、脳を増強する脳神経インプラント、そして病気を治し、老化を消し去るナノロボットは、人の健康を劇的に改善してくれる。しかし、それによって「人」と「マシン」の境界線は曖昧になるだろう。

この新しい世界で、人はテクノロジーによって解放される未来を夢見るのか、それとも人は自分たちを健康で賢く、若く、長生きさせてくれるマシンやデバイスのしもべのようになってしまうのか？

“世にも美しい事典”と評判の
サイエンスペディア（第50回造本装幀コンクール経済産業大臣賞受賞）に
姉妹編の数学版が登場！


　数学を10のカテゴリーに大きく分け、最重要キーワードを1000個選び、それぞれを簡潔に紹介したおしゃれな数学事典です。
　それぞれのキーワードは五十音順ではなく、数学のサブカテゴリー（幾何学、代数学、解析学……）ごとに並べられています。気になるキーワードを調べるのに使うのはもちろんですが、サブカテゴリーに含まれるキーワードを一気に読むという楽しみ方もおすすめです。そうすることで、気になるサブカテゴリーの全体像が浮かび上がってくるからです。
　事典としての機能とポピュラーサイエンスのように読めるとっかかりやすさを融合させた本書は、事典としてはもちろん、想像力を刺激する数学エッセイとしても楽しむことができるのものです。

　本書に含まれるカテゴリーとサブカテゴリーは、次の通りです。
数（基本、計算、数体系、有理数、約数と倍数、帰納法、数の表現法、超越数、定規とコンパスによる作図、ディオファントス方程式、素数）
幾何学（ユークリッド幾何学、三角形、円、多角形と多面体、変換、充填形、曲線と曲面、極座標、離散幾何学、微分幾何学、位相幾何学、結び目理論、非ユークリッド幾何学、代数的位相幾何学、代数幾何学、ディオファントス幾何学）
代数学（文字で数を表す、方程式、ベクトルと行列、群論、抽象代数学）
離散数学（組み合わせ論、グラフ理論、ラムゼー理論）
解析学（数列、級数、連続性、微分学、積分学、複素解析、べき級数、累乗、フラクタル、力学系、微分方程式、フーリエ解析）
論理学（基本論理、演繹法、集合論、ヒルベルトプログラム、複雑性理論、計算可能性理論、モデル理論、不確実性とパラドクス）
超数学（数学という営み、数学と技術、数学の哲学）
確率論と統計学（統計学、確率論、確率分布、確率過程、暗号学）
数理物理学（ニュートン力学、波動、場と流れ、特殊相対性、重力、量子力学、場の量子論）
ゲームとレクリエーション（ゲーム理論、フィボナッチ、黄金分割、パズルと難問）

「量子力学」は、万物のふるまいを説明する三つの大理論の一つだ。残りの二つは、アルベルト・アインシュタインが提唱した「特殊相対性理論」と「一般相対性理論」で、時間と空間と「万有引力」を対象にしている。ほかのすべてを対象にするのが量子力学で、満足しようが途方に暮れようが、自然のふるまいを予測するという実用的な価値において、正確さと適用範囲の広さを誇っている。
　何かの役に立つことはかならずしも科学の目的ではないが、純粋な興味からはじまった基礎研究によって、しばしば技術や社会に大変革がもたらされてきた。あらゆる分野での発見のおかげで寿命が延び、飛行機や電子メールが大陸のあいだを行き交う。人々は単調な肉体労働から解放され、無限の宇宙へと思いをはせる。だが、そのような成果は、ある意味すべて副産物だ。科学者の動機は好奇心にあり、理論の拡張や製品の改良にあるのではない。
　深遠な理論が広範に適用できる好例として、おそらく量子力学は真っ先にあげられる。粒子が複数の場所に同時に存在し、瞬時に宇宙のかなたまで飛んでいくと主張するのだから、これほど深遠な理論もない。宇宙を構成する基本要素のふるまいを理解すれば、森羅万象が説明できるのだから、これほど適用範囲が広い理論もない。
　この本の目的の一つは、量子力学から神秘性を取り除くことにある。その理論が誕生したときから、研究者の困惑がはじまった。一〇〇年にわたる努力のおかげで、現在では全貌の理解も進んでいる。だが、歴史的な背景を知るためにも、一九世紀が終わろうとする時代から説明をはじめたい。当時の物理学者は、なぜ、それまでにない革新的な理論にたどり着いたのか？
（第一章より）

10カテゴリーにわたり科学の最重要キーワードを1000個選び、それぞれを簡潔に紹介したおしゃれな科学事典です。
　それぞれのキーワードは五十音順ではなく、科学のサブカテゴリー（力学、熱、物質……）ごとに並べられています。気になるキーワードを調べるのに使うのはもちろんですが、サブカテゴリーに含まれるキーワードを一気に読むという楽しみ方もおすすめです。そうすることで、気になるサブカテゴリーの全体像が浮かび上がってくるからです。
　科学辞典が持つ広範さを保ちながら、ポピュラーサイエンスのように読めるとっかかりやすさを融合させた本書は、事典としてはもちろん、想像力を刺激する科学エッセイとしても楽しむことができるのものです。

　本書に含まれるカテゴリーとサブカテゴリーは、次の通りです。
物理学（力学、熱、物質、流体、波、電気と磁気、光学、相対論、量子論、量子現象、素粒子物理学、原子核物理学、統一理論）
化学（原子、化学合成、分子、化学変化、化学分析、物理化学、材料化学）
生物学（生化学、細胞生物学、微生物学、分子生物学、生物分類学、動物学、植物学、生態学、進化、進化遺伝学、生命の起源、生物物理学）
地球（地球科学、地質年代、地形、地下構造、海洋、テクトニクス、自然災害、地球大気、気象学、地質学、気候学、地球の不思議）
宇宙科学（夜空、天文学、太陽系、惑星、恒星、銀河、初期の宇宙、宇宙論、宇宙旅行、宇宙生命）
健康・医学（人体、医療、病理学、病気と病的状態、医療処置、医用画像、薬、手術、移植手術、近代医学、遺伝子医学、補完医療）
社会科学（言語学、心理学、脳機能、心理現象、精神疾患、意識、社会的趨勢、人文科学、経済、政治）
情報（科学的方法、純粋数学、応用数学、情報、計算、データ、オンライン技術、ウェブ、人工知能）
応用科学（工学、材料科学、エネルギー産生、エネルギー貯蔵、通信技術、軍事技術、遺伝子改変、食糧、法医学、考古学、歴史的発明）
未来（未来の物理学、未来の化学、未来の生物学、未来の地球、未来の宇宙科学、未来の健康・医学、未来の社会科学、未来の情報、未来の応用科学）

『ビッグクエスチョンズ』は、人類の歴史を通して、探究心旺盛な人々を悩ませてきた科学や哲学の大疑問に対し、一流の専門家が回答するシリーズです。「親しみやすく簡潔に」という編集方針により、その分野を概観しつつ、最新の知見を身につけることができます。


子供の口から飛び出してくるようなちょっとした疑問が、物理学では『ビッグクエスチョン』になりえます。

物理学には、探究すべきことがたくさんあるのです。時計を見ては時間の性質について思いを巡らせ、太陽の光を感じては遥かかなたで起きている核融合を想像する。さらに一歩踏み込んで、「光とはなにか？」と問いかければ、自然界の最も深遠な謎に首を突っ込むことにもなります。ひょっとすると、物理学最大の秘密は、「宇宙は『ビッグクエスチョン』にあふれ、すべてを理解できる人など誰もいない」ということなのかもしれません。
本書を通して、何の変哲もない素朴な疑問が、偉大な発見へとつながっていく様子を体感することができます。

本書では、時間とはなにか、重力とはなにか、光とはなにかといった基本概念を問うものから、量子論とはなにか、ひも理論とはなにかといった俯瞰的なもの、さらには、地球が近いうちに滅びてしまうのか、この世がシミュレーションではないか、現実とはなにかといった実際的なものまで、実に様々な問いが登場します。
そして、1章で一つずつ、最新の知見を総動員して、現代の物理学がたどり着いた回答をコンパクトに提示していきます。

本書を読み終えたとき、物理学の全体像が把握できると同時に、物理学の枠を超えた哲学的な領域に対する新たな思考が身につくはずです。

『ビッグクエスチョンズ』は、人類の歴史を通して、探究心旺盛な人々を悩ませてきた科学や哲学の大疑問に対し、一流の専門家が回答するシリーズです。「親しみやすく簡潔に」という編集方針により、その分野を概観しつつ、最新の知見を身につけることができます。

天文学の疑問は、たいていが『ビッグクエスチョン』です。最も単純な問いかけさえ、さまざまな研究の発端となり、深遠な答えを導き出す可能性があります。
その回答が、さらに驚くべき発見につながることも多く、このことは天文学の大きな魅力のひとつといえます。

何十億光年もの空間と何十億年もの時間にわたる圧倒的な宇宙の大きさや、その説明に伴う想像を絶するほど大きな数は、それだけで畏怖の念を起こさせます。

この本は、宇宙の不思議について人々の心の中に沸き起こる疑問に答えていきます。クエーサーやパルサーなど、奇妙でかすかにしか見えない天体も取り上げるし、火星や木星など近くにある惑星についても詳しく見ていきます。
ただし、すべての問に対して完璧な答えが出せるわけではありません。専門家でさえ、正確なところはわかっていないものも宇宙にはたくさん存在します。例えば、ブラックホールの研究にはあらがいがたい魅力があるものの、満足な答えを出す能力がわれわれ人類にあるかどうかさえ現時点ではわかりません。

しかし、『ビッグクエスチョン』に答えようとしていくことは、広大な宇宙と向き合い、その中での自分たちの存在を確認する上で重要な手がかりを与えてくれます。また、われわれが宇宙について考える際に感じる不思議な気持ちを、多少なりとも解明してくれることにもなるはずです。

もうこれ以上、原発に頼ることはできない！――東日本大震災により福島第一原子力発電所が起こした事故の深刻さは、これまでの原子力に依存したエネルギー政策に大転換を迫ることになった。
もはや地球レベルの問題になりつつあるエネルギー不足の問題は、宇宙に太陽光発電所（SPS）を建設することで解決できる。

SPSとは、宇宙空間に超大型の太陽電池パネルを広げ、太陽光発電によって得られる電力をマイクロ波に変換して地球に届けるもので、将来的には人類の生存に向けた道を宇宙に模索するというもの。
――そして日本は、このSPSの分野で、今こそ世界をリードすべきなのだ。
本書では、長年、国内外の多くのプロジェクトを導いてきたSPS研究の第一人者が、その可能性と希望にあふれる未来について語る。
日本が力強く立ち直り、生き残りを賭けて宇宙という新領域に大きな一歩を踏み出すために、いま必読の書！