臼田 孝 (2018) 新しい1キログラムの測り方

  • 臼田 孝, 2018: 新しい1キログラムの測り方 — 科学が進めば単位が変わる (ブルーバックス B2056)。講談社, 246 pp. ISBN 978-4-06-502056-2.

2018年4月に出た新書本。縦書き。

国際単位系 (SI) のキログラムなどいくつもの単位の定義が 2018年に変更された。(くわしくいうと、国際度量衡総会の決議は11月で、本書はそのまえに出たのだが、その原案にもとづいており、実際にそのとおりにきまったようだ。) 本書は、そのあたらしい定義と、その数量がどのような計測にもとづいてきめられたのかを解説している。著者は、産総研 計量標準総合センター長で、国際度量衡委員会に日本を代表してかかわってきた人だ。本書の内容を要約するのはむずかしいが、度量衡に関心はあるがその専門家ではない人にむけて、適度にくわしい説明をしていると思う。

折りかえしのあとに 目次をつける。

== 目次 ==
はじめに
もくじ
第1章 計測の基本 — 単位とは、測るとは
– 測るとは
– 単位の起源
– 定義と現示
– 単位の条件
– メートル法、そして国際単位系
第2章 メートル法の誕生 — すべての時代に すべての人々に
– 革命前夜のフランスで
– 単位の候補
– 質量の単位
– メートルとキログラムの誕生
– メートル法の国際化とメートル条約
– 原器の製作と配布
– 原器保管施設の設立
– 日本での普及
第3章 地球から光へ — メートル定義の変遷
– メートル原器の概要
– 原器の限界
– 光のものさし
– 光で距離を定義する
– レーザーの出現
– 光の速さへ
第4章 原器から原子へ — キログラム原器の受難
– 質量とはなにか
– 質量とは国際キログラム原器との比
– 「天秤」と「はかり」
– キログラム原器の概要
– 落日の女王
– 大変手間の掛かる校正
– 新しいキログラム原器を作る試み
– モルとアボガドロ定数
– 1モルとはどれほどの大きさか
– ゴールは遠い
第5章 メートル法から国際単位系へ — あらゆるものを測定対象に
– 基本 7単位
– 電流の単位・アンペア
– アンペアの現示
– 1アンペアとは電子何個分か?
– 人間の感覚に基づいた基本単位・カンデラ
– 熱力学温度の単位・ケルビン
– 温度測定の一里塚
– 物質から法則へ
– 物質量の単位・モル
– なぜ炭素が基準に選ばれたか
– 時間の単位・秒
– 基本単位の定義
– エネルギーの単位・ジュール
– 仕事率の単位・ワット
– 位取りを簡単に
– 真の値は神のみぞ知る
第6章 量子力学と相対性理論の時代 — 宇宙をつらぬく法則
– 古典物理学の限界
– 温度と光とエネルギー
– エネルギーの最小単位
– アインシュタインの光量子説
– 特殊相対性理論
– 計測技術が新たな理論を生む
第7章 量子標準の時代 — 取り残されるキログラム
– 量子標準とは
– 原子時計の出現
– 電気量の定義と実用標準
– 最も優れた電圧計
– 最も優れた抵抗器
– 電気量という世界の秩序へ
第8章 原器から光子へ — キログラムと光をつなぐ天秤
– プランク定数から質量を決める
– プランク定数とキログラムを比べる天秤
– 重力加速度の測定
– 電気量との関係
– 実際のキップル・バランス
– トンネルは両側から掘り進め!
第9章 新しいキログラムへの道 — 動き出した国際プロジェクト
– 理想の材料は?
– シリコン28を絞り取れ!
– 原子の間隔を測る
– X線干渉法
– 体積を測る
– 表面を測る
第10章 一気にゴールへ — メトロロジストたちの奮闘
– メートル条約
– 国際度量衡総会
– 国際度量衡局
– 国家計量標準機関とメトロロジストたち
– 科学技術データ委員会 (CODATA)
– 定義改定への条件
– 基礎物理定数確定への歩み
– 一気にゴールへ! 締め切りは2017年7月1日
– 2018年11月、新たな定義の採択へ
– 2019年5月20日、定義改定へ
第11章 定義改定がもたらすもの — すべての時代に すべての人々に
– 何が変わるのか?
– 基礎物理定数による定義
– 質量の新定義による影響
– 電流の新定義による影響
– 熱力学温度の新定義と将来
– モルの新定義による影響
– 秒は? カンデラは?
– キログラムは誰のもの?
– 定義改定に取り組む意義
– 計測技術は基礎科学力の表れ
– 計測技術は産業競争力の源泉
– 産業への寄与
– 定義が変わると社会が変わる
– すべての時代に、すべての人々に
おわりに
参考文献
巻末付録
– 光速度不変の原理
– プランク定数と電気素量
– 電気素量と力の関係
さくいん

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