人間にとって不可欠であるとともに、時にはその猛威に脅かされることもある水は、さまざまな形で新たな課題を生み出している。本書は、地球水循環などの自然科学的領域から、上下水道などの技術的領域、そして水利権運用などの社会的領域へと、三つの領域を貫く明確な視点より、水を体系的に把握する。

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書籍の目次

　　　第Ⅰ部　自然的観点から

第1章　地球表層の水循環
　　1.1　地球の水の起源
　　1.2　水の性質
　　1.3　地球上の水の量と循環
　　1.4　大気の温度構造と対流
　　1.5　降　水

第2章　水循環システムとしてのアジアモンスーンとその変動
　　2.1　はじめに
　　2.2　アジアモンスーンとは
　　2.3　アジアモンスーンの年々変動はどう決まっているか？
　　2.4　人間活動でアジアモンスーンはどう変化するか？
　　2.5　変わりつつあるアジアの雨の降り方
　　　　　　コラム ： ヒマラヤの氷河湖

第3章　東アジアの降水活動と特徴
　　3.1　東アジアの降水活動を見る意義
　　3.2　雨のでき方
　　3.3　梅雨前線帯の降雨
　　3.4　梅雨前線周辺の降水システムの構成要素
　　3.5　豪　雨
　　3.6　豪雨の降水システムの観測例
　　3.7　マルチパラメーターレーダー
　　3.8　降雨の短時間予測
　　3.9　将来の降水の変動に備えて

第4章　沿岸域の水・物質循環
　　4.1　はじめに
　　4.2　沿岸域での物質輸送過程
　　4.3　沿岸域の流れ
　　4.4　沿岸域の環境問題
　　　　　　コラム ： 伊勢湾の水の流れ

第5章　森林と水循環
　　5.1　はじめに
　　5.2　森林流域における水循環
　　5.3　森林管理・整備が水流出に及ぼす影響
　　5.4　森林流域の水貯留量
　　5.5　間伐が遮断蒸発量に及ぼす影響
　　5.6　樹冠構造の変化に伴う林床面蒸発の動態

第6章　地下水の脆弱性と持続可能性
　　6.1　地下水の形態と物理・化学
　　6.2　世界の帯水層と地下水
　　6.3　日本の帯水層と地下水
　　6.4　浅層地下水の水質の時空間変化と脆弱性の評価
　　　　　　コラム ： タイガ-永久凍土の共生関係

　　　第Ⅱ部　技術的観点から

第7章　治水・利水と河川生態系 —— 河川を軸とした流域管理 ——
　　7.1　水文循環と流域・流域圏
　　7.2　河川の整備と管理
　　7.3　安全な流域への水災対応
　　7.4　流域水循環と水資源利用
　　7.5　河川水系・流域の環境保全
　　　　　　コラム ： 「多自然」 と 「近自然」 —— 河川の自然修復に関する取組み ——

第8章　水資源管理
　　8.1　水資源の量と質
　　8.2　水資源管理の理念と手法
　　8.3　黄河に見る水資源管理
　　8.4　水資源管理の将来

第9章　農業と水循環システム
　　9.1　農業生産と水利用
　　9.2　灌漑排水と地域の水循環
　　9.3　乾燥地の灌漑農業と水利用
　　9.4　水田農業と水利用
　　　　　　コラム ： バーチャルウォーター

第10章　水循環を考慮した都市デザイン
　　10.1　雨水流出と土地利用
　　10.2　伊勢湾流域圏の土地利用と雨水流出
　　10.3　名古屋市東部丘陵と境川の土地利用と雨水流出
　　10.4　総合治水概念の都市計画、国土計画への反映
　　10.5　水循環を考慮したグリーンインフラストラクチャーの構築
　　10.6　水循環を基軸とするグリーンインフラストラクチャーの構築に向けて

第11章　水環境エコシステムの構築
　　11.1　上水道
　　11.2　下水道
　　11.3　汚泥処理
　　11.4　産業排水処理
　　　　　　　コラム ： 水質の指標

　　　第Ⅲ部　社会的観点から

第12章　水利と水災害の歴史
　　12.1　はじめに
　　12.2　水利の歴史
　　12.3　洪水常襲地
　　12.4　歴史地理学を洪水対策に活かす
　　　　　　　コラム ： 都市における豪雨災害
　　　　　　　コラム ： 湧水について

第13章　水利権と河川の管理
　　13.1　水利用の歴史
　　13.2　水利権の内容
　　13.3　水利権の分類
　　13.4　水利使用の申請手続き
　　13.5　水利使用許可の判断基準
　　13.6　水利権の運用と新たな動き

第14章　河川の公共性 —— 水はだれのものか ——
　　14.1　社会学からの 「水の環境学」
　　14.2　自然の所有をめぐって
　　14.3　近代河川行政の成立
　　14.4　戦後の河川行政
　　14.5　河川行政の転換
　　14.6　新しい公共性の形成へ
　　　　　　　コラム ： ウォータービジネス

第15章　これからの水環境政策 —— 再生への取組み ——
　　15.1　水質から水環境へ
　　15.2　知多半島に見る水環境への 「圧力」 の変遷
　　15.3　水環境政策の発展段階
　　15.4　水環境の再生への道

書評紹介

『日経サイエンス』 （2011年11月号）

この著者の他の書籍の紹介

『新しい地球学』　渡邊誠一郎・檜山哲哉・安成哲三 編

『日本近世・近代の畑作地域史研究』　溝口常俊 著

関連書籍の紹介

『東アジアモンスーン域の湖沼と流域』　坂本 充・熊谷道夫 編

『日本湖沼誌』　田中正明 著

『日本湖沼誌Ⅱ』　田中正明 著

『川辺の環境民俗学』　出口晶子 著

『河川感潮域』　西條八束・奥田節夫 編

『ダム湖・ダム河川の生態系と管理』　谷田一三・村上哲生 編

分子の気持ちを自分の手で体験しよう —— 本書は、サイコロとチップのゲームを楽しみながら、統計力学の真髄を直感的に納得することを目指す。高校生でも研究者でも面白い、今までにない入門書。生体内の現象に統計力学を応用した、最新の生物物理の話題も解説する。

本書で扱われているシミュレーションはこちら （生物物理若手の会のページ）

シミュレーション動画はこちら （YouTube）

書籍の目次

序　章

　　　　　第Ⅰ部　統計力学の基本を自分の手で体験する

第1章　基本ルールの説明

第2章　分子の世界は消費税
　　2-1　チャンスを公平にすると、結果は不公平になる
　　2-2　やり取りをもっと多くすると
　　2-3　互いにやり取りをすると差が強調される
　　2-4　分配の方法をすべて書き出す
　　2-5　コンピューターシミュレーション
　　2-6　自分のチップが少ないのは他人のせい

第3章　ルールをいろいろ変えてみる
　　3-1　破産者消滅型 ： 重合体の形成と平衡
　　3-2　所得税型 ： 復元力がある場合
　　3-3　複数の箱に注目

第4章　いつでも今が最高
　　4-1　ここまでのまとめ
　　4-2 時間を逆にして見ても同じ
　　4-3　いつでも今が最高
　　4-4　反応はひゅっと進む
　　4-5　固体物性 ： 磁化率についての考察

第5章　第Ⅰ部のまとめ
　　5-1　ボルツマン分布と等重率の原理の成立の順序
　　5-2　少数の成分でも統計力学が体験できる
　　5-3　時間反転対称といつでも今が最高

　　　　　第Ⅱ部 生体の中の現象に統計力学を応用する

第6章　エネルギーのやり取りとその時間
　　6-1　低粘度 （気体中） の運動
　　6-2　高粘度 （液体中） の運動
　　6-3　低粘度と高粘度 ： シス・トランス変化
　　6-4　ATP加水分解の1分子計測
　　6-5　粘性とは何か
　　6-6　気体の中につるした鏡のねじれ運動

第7章　局所温度
　　7-1　箱の外から局所温度を測る
　　7-2　Fアクチンの “ 曲げ ” 運動
　　7-3　ファインマンの爪車 （ラチェット）
　　7-4　Fアクチンの “ 滑り ” 運動のラチェットモデル
　　7-5　局所温度が測定できる
　　7-6　少数自由度にエネルギーがたまる
　　7-7　揺動散逸定理 ： 信念の強さと環境変化への応答

第8章　ブラウン運動
　　8-1　ブラウン運動を体験する ： N歩の2乗平均がN
　　8-2　海の魚を一網打尽に捕らえる方法
　　8-3　ブラウン運動とポテンシャル・セオリー ： ミクロとマクロの接点
　　8-4　朝倉・大沢の力 （depletion 効果） ： コロイド粒子間の引力

付録A　海の魚を一網打尽に捕らえる方法
付録B　Weylの撞球

書評紹介

『化学』 （Vol.67 No.2 （2012年））

毎日新聞 （2011年12月18日付、評者： 村上陽一郎 氏）

『化学』 （Vol.66 No.10 （2011年））

関連書籍の紹介

『物理仮想実験室』　土井正男・滝本淳一 編

わが国で最初期よりナノカーボン研究をリードしてきた著者らが、フラーレン発見に至る背景から、ナノスケールの炭素が生み出す多彩な構造・物性、そしてピーポッドやグラフェンなどの最新の話題まで、平易に解説する。基礎的事項を系統的に理解する上でも最適の書。

書籍の目次

第1章　マイクロクラスターとフラーレン ： 歴史的な背景
　　　1.1　マイクロクラスター、超微粒子、フラーレン
　　　1.2　マイクロクラスターの魔法数
　　　1.3　炭素クラスターの魔法数 ： C₆₀の発見
　　　1.4　C₆₀・フラーレンの多量合成法の発見

第2章　炭素クラスターの構造とダイナミックス
　　　2.1　炭素クラスターの生成とC₆₀
　　　　（1） レーザー蒸発クラスター分子線・質量分析法
　　　　（2） C₆₀クラスターの観測
　　　2.2　炭素クラスターの構造
　　　　（1） 直鎖状と環状構造の炭素クラスター
　　　　（2） フラーレン構造をもつ炭素クラスター
　　　　（3） 炭素クラスター構造のサイズによる階層性
　　　2.3　C₆₀の解離とフラグメンテーション
　　　　（1） C₂脱離の解離過程 （C₂-loss）
　　　　（2） C₆₀の固体表面との衝突とフラグメンテーション

第3章　C₆₀とフラーレンの生成法
　　　3.1　加熱フローガス中レーザー蒸発法 （高温レーザー蒸発法）
　　　3.2　抵抗加熱法
　　　3.3　アーク放電法
　　　3.4　燃焼法による大量合成法
　　　3.5　その他の方法
　　　　（1） 高周波誘導加熱法
　　　　（2） ナフタレン熱分解法
　　　　（3） 製墨用スス （松煤、油煤）

第4章　フラーレンの分離と精製
　　　4.1　昇華法によるC₆₀の分離精製
　　　4.2　フラーレンの溶媒抽出と溶解度
　　　4.3　オープンカラムクロマトグラフィーによる分離精製
　　　4.4　高速液体クロマトグラフィー （HPLC） による分離精製
　　　　（1） ODSカラムを用いたフラーレンのHPLC
　　　　（2） 多量分取を目的としたフラーレンのHPLC

第5章　フラーレン分子の構造と電子状態
　　　5.1　C₆₀ （Buckminsterfullerene）
　　　　（1） C₆₀分子の構造
　　　　（2） C₆₀分子の電子状態
　　　　（3） C₆₀の電子状態のSTMプローブ
　　　　（4） C₆₀分子の電子励起状態
　　　　（5） C₆₀分子の電気化学的性質
　　　5.2　C₇₀
　　　　（1） C₇₀分子の構造
　　　　（2） C₇₀分子の電子状態
　　　5.3　高次フラーレン
　　　　（1） C₇₆
　　　　（2） C₇₈
　　　　（3） C₈₂
　　　　（4） C₈₄
　　　　（5） C₈₆以上のサイズの高次フラーレン
　　　5.4　フラーレンネットワークの幾何学
　　　　（1） Eulerの定理
　　　　（2） IPR （孤立五員環則）
　　　　（3） フラーレンの表記法
　　　5.5　フラーレンの生成機構
　　　　（1） Stone-Wales転移
　　　　（2） C₆₀とフラーレンの生成モデル

第6章　固相フラーレン
　　　6.1　結晶構造と分子運動
　　　　（1） C₆₀
　　　　（2） C₇₀
　　　　（3） 高次フラーレン
　　　6.2　電子構造
　　　　（1） 固体C₆₀の電子構造
　　　　（2） 固体C₇₀および高次フラーレンの電子構造
　　　6.3　物理・化学的性質
　　　　（1） 熱的・力学的性質
　　　　（2） 電気的・磁気的性質
　　　　（3） 光学的性質
　　　　（4） ポリマー化
　　　　（5） 酸化
　　　6.4　高圧力下における物性
　　　　（1） 静水圧下における相転移
　　　　（2） C₆₀の骨格構造の再構成と分解

第7章　フラーレン化合物
　　　7.1　合成法
　　　7.2　アルカリC₆₀化合物の結晶構造
　　　　（1） K、RbおよびCsとの化合物
　　　　（2） Naを含む化合物
　　　7.3　アルカリ土類および希土類C₆₀化合物の結晶構造
　　　　（1） アルカリ土類C₆₀化合物
　　　　（2） 希土類C₆₀化合物
　　　7.4　電気的性質と電子構造
　　　　（1） 電気伝導
　　　　（2） 光電子分光
　　　　（3） K₃C₆₀の電子構造
　　　　（4） K₄C₆₀の電子構造
　　　　（5） A₁C₆₀ （A=Rb、Cs） の電子構造
　　　7.5　超伝導
　　　　（1） 超伝導の観察
　　　　（2） 固体A₃C₆₀の伝導電子
　　　　（3） 転移温度と格子定数
　　　　（4） A₃C₆₀メロヘドラル不規則相とNa₂AC₆₀規則相
　　　　（5） アルカリ土類C₆₀化合物の超伝導
　　　　（6） 磁場の効果
　　　　（7） 電子対形成の機構
　　　7.6　ハロゲンC₆₀化合物
　　　7.7　アルカリC₇₀化合物
　　　7.8　アルカリ高次フラーレン化合物

第8章　金属内包フラーレン
　　　8.1　金属を内包したフラーレン
　　　　（1） レーザー蒸発クラスター分子線による金属内包フラーレンの生成
　　　　（2） 金属は内包されるか？
　　　8.2　金属内包フラーレンのマクロスコピック量の生成とLa@C₈₂
　　　8.3　金属内包フラーレンの表記法
　　　8.4　金属内包フラーレンの特異性
　　　　（1） 金属内包フラーレン内の電子移動
　　　　（2） 複数の原子を内包した金属フラーレン
　　　8.5　金属内包フラーレンの生成法
　　　8.6　金属内包フラーレンの分離と精製
　　　8.7　金属内包フラーレンの構造
　　　　（1） 金属内包フラーレンの構造異性体
　　　　（2） 金属内包フラーレンの分子構造
　　　　（3） 金属内包フラーレンのX線構造解析
　　　　（4） 金属カーバイド内包フラーレン
　　　　（5） 金属窒化物内包フラーレン
　　　　（6） IPRを破る金属内包フラーレン
　　　8.8　金属内包フラーレンの電子状態と物性
　　　　（1） 金属内包フラーレンの電子状態
　　　　（2） 金属内包フラーレンの磁性と超原子性
　　　8.9　C₆₀内包型の金属内包フラーレン
　　　　（1） M@C₆₀型のフラーレンの生成
　　　　（2） M@C₆₀型フラーレンの溶媒抽出
　　　　（3） Li@C₆₀塩の単離と単結晶構造解析
　　　8.10　金属内包フラーレンの生成機構と反応性
　　　8.11　金属内包フラーレン研究の展開

第9章　カーボンナノチューブの成長と構造
　　　9.1　カーボンナノチューブの発見
　　　9.2　カーボンナノチューブの原子構造
　　　　（1） 単層カーボンナノチューブ
　　　　（2） 多層カーボンナノチューブ
　　　　（3） 二層カーボンナノチューブ
　　　9.3　アーク放電法による作製
　　　　（1） 単層カーボンナノチューブ
　　　　（2） 単層カーボンナノチューブの成長機構
　　　　（3） 二層カーボンナノチューブ
　　　　（4） 多層カーボンナノチューブ
　　　　（5） 多層カーボンナノチューブとナノポリヘドロンの成長機構
　　　9.4　特殊な放電法による作製
　　　9.5　レーザー蒸発法による作製
　　　9.6　化学気相成長法による作製
　　　　（1） 基板成長法
　　　　（2） 担持触媒法
　　　　（3） 流動触媒法
　　　9.7　カーボンナノチューブの分離精製
　　　　（1） 精　製
　　　　（2） 金属・半導体分離
　　　9.8　ナノポリヘドロンとバッキーオニオン
　　　　（1） ナノポリヘドロン
　　　　（2） バッキーオニオン
　　　9.9　ナノカプセル
　　　　（1） 希土類およびアクチノイド元素
　　　　（2） 鉄族元素 （Fe、Co、Ni）
　　　　（3） アルカリ土類元素
　　　　（4） その他の元素
　　　9.10　金属内包ナノチューブ （ナノワイヤ）

第10章　カーボンナノチューブの物性とグラフェン
　　　10.1　カーボンナノチューブの電子的性質
　　　　（1） 単層カーボンナノチューブの電子構造
　　　　（2） 多層カーボンナノチューブの電子構造
　　　　（3） カーボンナノチューブの電気伝導特性
　　　10.2　カーボンナノチューブの光学的性質
　　　　（1） カーボンナノチューブの光学遷移
　　　　（2） ラマン散乱スペクトル
　　　　（3） カーボンナノチューブの光吸収と発光
　　　10.3　カーボンナノチューブの機械的・熱的性質
　　　　（1） ヤング率
　　　　（2） 引張強度
　　　　（3） 熱伝導率
　　　10.4　グラフェン
　　　　（1） 特異な物性
　　　　（2） 作製方法
　　　　（3） バンドギャップエンジニアリング
　　　　（4） 応　用

第11章　ナノピーポッド
　　　11.1　ナノピーポッドの発見
　　　11.2　ナノピーポッドの合成法
　　　11.3　ナノピーポッドの生成機構
　　　11.4　電子顕微鏡で見るフラーレン・ピーポッドの構造
　　　11.5　電子物性
　　　11.6　ナノピーポッド内部での特異な化学反応

第12章　自然界と宇宙におけるフラーレン
　　　12.1　先カンブリア時代の岩石中のC₆₀
　　　12.2　恐竜絶滅時代のC₆₀
　　　12.3　生物大量絶滅時代のC₆₀
　　　12.4　落雷と隕石衝突によるC₆₀の生成
　　　12.5　星間空間に漂うC₆₀と関連物質

書評紹介

『日経サイエンス』 （2011年10月号）

『化学』 （Vol.66 No.9 （2011年））

『現代化学』 （2011年9月号）、『ジャパンフードサイエンス』 （2011年9月号）

受賞紹介

第64回 「中日文化賞」

この著者の他の書籍の紹介

『フラーレンの化学と物理』　篠原久典・齋藤弥八 著

関連書籍の紹介

『最新のカルベン化学』　富岡秀雄 著

『やさしい有機光化学』　伊澤康司 著

『研究はみずみずしく』　野依良治 著

太陽からは可視光以外にも、プラズマ流や惑星間空間磁場などが地球へと吹き付けている。本書は、太陽と地球を取り巻く環境を一つのシステムと捉え、その構造とダイナミクスを第一人者が系統的に解説。宇宙天気の予報も見据え、オーロラや磁気嵐の発達過程に迫る。

担当者より

太陽からは光だけではなく、プラズマ（荷電粒子）流や惑星間空間磁場といったものが地球へと吹き付けており、それらにより様々な現象が引き起こされています。
太陽からのプラズマ流が起こす典型的な現象が、地上でも観測される美しいオーロラです。また、太陽面で爆発が起きると、それは磁気嵐という現象となって、地球およびその周辺の環境に影響を及ぼします。
本書が提示する視点は、太陽と地球を別個に考えるのではなく、太陽と地球を取り巻く環境を１つの「太陽地球システム」として捉えるものです。地球の周りの宇宙空間である「ジオスペース」の構造及びダイナミクスを、第一人者が系統的に解説します。
著者は、ジオスペースの研究に長年取り組まれてきた方で、磁気圏尾部観測のための世界初の人工衛星「GEOTAIL」打ち上げにかかわったり、極地でのオーロラ研究のために南極越冬隊の隊長などを経験したりもしております。
将来的な「宇宙天気」の予報も見据えた本書は、人工衛星・惑星探査機の故障などを考える上でも、示唆に富む本といえましょう。

書籍の目次

第１章　地球周辺の環境
　　1.1　地球周辺空間のプラズマ
　　1.2　太陽光と地球大気
　　1.3　電離圏
　　1.4　地球磁場

第２章　地球周辺空間を探る
　　2.1　宇宙への窓
　　2.2　電波による探測
　　2.3　磁波の窓
　　2.4　地磁気変動
　　2.5　大気圏外へ
　　2.6　地球周辺空間観測と国際協力
　　2.7　飛翔体観測
　　　　　　　コラム　電離層実験からレーダーへ ／ サブストーム

第３章　プラズマ物理の基礎
　　3.1　プラズマとは何か
　　3.2　単一荷電粒子の運動
　　3.3　連続流体としてのプラズマ
　　3.4　磁気リコネクション（磁気再結合）
　　3.5　プラズマの電気伝導度：弱電離気体中のホール電流

第４章　太陽から吹く風
　　4.1　太陽活動
　　4.2　膨張する太陽コロナ
　　4.3　太陽風と惑星間空間磁場
　　4.4　ユリシーズによる高緯度領域の探査

第５章　地球の勢力範囲 ： 磁気圏
　　5.1　太陽風と惑星磁場
　　5.2　地球磁気圏
　　5.3　磁気圏尾部を探る
　　5.4　磁気圏尾部の構造
　　　　　　　コラム　惑星の磁場 ／ 予期せぬオペレーション

第６章　オーロラと磁気圏サブストーム
　　6.1　オーロラを測る
　　6.2　オーロラの出現分布
　　6.3　人工衛星からオーロラを捉える
　　6.4　磁気圏サブストーム
　　　　　　　コラム　オーロラ観測 ／ 昼間のオーロラ

第７章　太陽面爆発現象と磁気嵐
　　7.1　太陽活動と地上現象
　　7.2　太陽面爆発現象とプラズマ雲の放出
　　7.3　磁気嵐
　　7.4　太陽面爆発現象の宇宙利用・地上システムへの影響
　　　　　　　コラム　地球磁場がなくなったら

関連書籍の紹介

『新しい地球学』　渡邊誠一郎・檜山哲哉・安成哲三 編

『北極圏の大気科学』　岩坂泰信 編

『宇宙史を物理学で読み解く』　福井康雄 監修

『素粒子から宇宙へ』　早川幸男 著

『物理仮想実験室』　土井正男・滝本淳一 編

すべての始まりビッグバン、ダークエネルギーにより膨張する宇宙、星や銀河の形成、そして私たち生命の誕生……１３７億年の宇宙史を、最新の研究成果に基づき、わかりやすく語る。天体物理や物性物理といった枠を越え、理論と実験とが連携して宇宙と物質の起源を探る旅。

担当者より

私たちが住む宇宙は、ビッグバンに始まる137億年の歴史があることが、近年のWMAP衛星による観測などから、ほぼ確実になりました。その一方で、宇宙を膨張させる未知の力のダークエネルギーなど、宇宙に関わる未解明の謎もたくさんあります。
この宇宙において物質、そして私たち生命が生まれたことも、大きな謎と言って良いでしょう。
本書は、宇宙の始まりの謎に迫る素粒子物理、星や銀河の形成を追いかける天体物理学、物質の多様性の把握を目的とする物性物理、そして生命の神秘を対象とする生物物理学といった、物理学の細領域を越えて、宇宙と物質の起源の解読を目指しました。
宇宙史解読にあたっては、2008年のノーベル物理学賞受賞トピックス「小林・益川理論」などの理論研究と、X線天文衛星「すざく」などの実験研究とが、互いに連携し合うことが重要なことも、本書でお分かりになるでしょう。
最新の研究成果に基づき分かりやすく語られた（用語集も巻末に収録しました）本書は、広く科学に関心のある一般市民の興味を引くことと思われます。

書籍の目次

序　章　宇宙史解読への挑戦

　　　　　第１章　初期宇宙

１　素粒子物理学で宇宙誕生に迫る

２　なぜ反物質は存在しないのか
　　　 ビッグバンが要求する素粒子論
　　　 粒子-反粒子対称性の破れの証拠をとらえた
　　　　　 Column　粒子識別装置をつくる

３　ニュートリノ問題に終止符を打つ
　　　 原子核乾板でニュートリノをとらえる
　　　 OPERA実験が始まった
　　　　　 Column　リフレッシュできる写真フィルムをつくる

　　　　　第２章　天体形成

１　宇宙を見る多様な目

２　コンピュータの中で宇宙が生まれる
　　　 宇宙の構造はいかにつくられたか
　　　 ファーストスター誕生

３　星が生まれる
　　　 銀河系中心部の超巨大ループ状分子雲に迫る
　　　 大マゼラン銀河で巨大星団が生まれている

４　銀河団の熱い世界
　　　　　 Column　望遠鏡をつくる

　　　　　第３章　極限天体

１　宇宙と地上をつなぐ物理

２　天体進化の終わりに
　　　 超新星と宇宙線陽子の起源
　　　 「すざく」が見たブラックホール近傍の時空
　　　 ブラックホールをつくり出す

３　極限状態の多様な世界
　　　 超伝導の謎を追う
　　　 磁性超伝導体の新現象をとらえる
　　　 強相関電子系のエキゾチックな軌道を見る
　　　　　 Column　新物質、高圧・極低温環境をつくる

　　　　　第４章　宇宙と生命

１　宇宙の中で生まれ出た生命

２　地球に生きる
　　　 地球を変えた光と生命
　　　 生命を支えるプロトンポンプの4次元構造を解く
　　　　　 Column　人工光合成タンパク質をつくる

　　　　　 おわりに
　　　　　 用 語 集
　　　　　 索　　 引

書評紹介

『日経サイエンス』（2010/12号）

『日経サイエンス』（2010/10号）

中日新聞（2010/8/22付、夕刊）

関連書籍の紹介

『素粒子から宇宙へ』　早川幸男 著

『新しい地球学』　渡邊誠一郎・檜山哲哉・安成哲三 編

『物理仮想実験室』　土井正男・滝本淳一 編

分子の構造はいかにして決まるのか？　化学反応が自発的に進むかどうかを、どう判定するのか？現代化学の理解に不可欠の群論を、基礎から効率よく身につけながら、無機化学を論理的かつ系統だって学びなおす、まったく新しい教科書。マーカス理論についても詳述。

担当者より

無機化学と聞くと、往々にして「羅列的だ」とか「没論理的だ」などと思われる方が多いのですが……
そんな無機化学も、「群論」を利用して分子の対称性を考えると、通常の無機化学の教科書では「場当たり的」な説明がなされている現象を系統的に理解・予測できてしまうのです！
「群論はどうも苦手なんだよな……」とご心配の方も大丈夫！　まずは必要最低限の群論の知識を初学者にもわかる形で解説し、そのあと具体的に応用していきます。
「群論」という強力な武器でもって、「無機質」な無機化学を「有機的」に解説してしまう、まったく新しい教科書です。

書籍の目次

はじめに

　　　　　第Ⅰ部　群論の基礎

第１章　群論入門
　　1-1　対称操作と対称要素
　　1-2　点群の表記とその例
　　1-3　ショーンフリース記号とインターナショナル記号の対応
　　1-4　指標表（character table）の構成と読み方
　　1-5　既約表現と直積

第２章　指標表の見方と使い方
　　2-1　指標表に現れる軌道多重度と群軌道の概念
　　2-2　群軌道の作り方
　　2-3　数学的演算と指標表
　　2-4　既約表現と指標表の性質（Ⅰ）
　　2-5　既約表現と指標表の性質（Ⅱ）：ちょっと数学的な関係

第３章　錯体の対称性によって変化する軌道の帰属
　　3-1　Kugel群とその部分群
　　3-2　正８面体型錯体よりも低対称な錯体におけるd 軌道分裂

　　　　　第Ⅱ部　構造とスペクトル

第４章　群論と分子の振動
　　4-1　基準振動
　　4-2　赤外分光法とラマン分光法
　　4-3　分子の基準振動モードの解析

第５章　遷移金属錯体のd-d 吸収スペクトル
　　5-1　多電子系の合成スピン角運動量と合成軌道角運動量
　　5-2　遷移金属自由イオンのスペクトル項
　　5-3　spin factoringによるスペクトル項の導出法と配位子場によるスペクトル項の分裂
　　5-4　強配位子場（strong field）における項
　　5-5　中間配位子場における各状態のエネルギー
　　5-6　低対称場における半定量的取り扱い
　　5-7　スピン-軌道相互作用

第６章　化学構造を支配する物理学的理論
　　6-1　MO理論による直接的方法：Walshの方法
　　6-2　ヤーン-テラー効果と構造変化経路
　　6-3　２次のヤーン-テラー効果を用いた安定構造の解析法
　　6-4　２次のヤーン-テラー効果を用いた安定構造解析の具体例
　　6-5　遷移金属錯体の構造に関する考察

　　　　　第Ⅲ部　無機化学反応

第７章　無機化学における溶液論
　　7-1　液体の定義
　　7-2　溶液に関する理論１：理想溶液／無熱溶液／正則溶液
　　7-3　溶液に関する理論２：希薄溶液と電解質溶液論
　　7-4　イオン会合
　　7-5　反応速度定数のイオン強度依存症
　　7-6　標準状態の考え方

第８章　溶液内の反応速度論
　　8-1　反応速度論に関係する用語
　　8-2　反応速度定数の求め方
　　8-3　拡散律速反応（diffusion-controlled reaction）
　　8-4　遷移状態理論
　　8-5　核磁気共鳴法を用いた化学交換速度定数の測定原理

第９章　電子移動反応とその理論
　　9-1　外圏型電子移動反応に関するマーカス-ハッシュ理論と外圏活性化自由エネルギー
　　9-2　内圏活性化自由エネルギー
　　9-3　二状態理論（two state model）と調和性（harmonicity）
　　9-4　マーカスの交差関係
　　9-5　半古典論的拡張
　　9-6　外圏型電子移動反応の非断熱性
　　9-7　内圏型電子移動反応に関する理論と非断熱性
　　9-8　非断熱的電子移動反応とプロトン移動反応の類似性

第10章　化学反応を支配する物理学的理論
　　10-1　反応の断熱性とそれを保証する条件
　　10-2　２次のヤーン-テラー効果と反応の活性化エネルギー
　　10-3　principle of least motion （PLM）
　　10-4　単分子解離反応
　　10-5　軌道対称性の要請に基づく反応性の判断
　　10-6　活性化エネルギーと反応座標に関するより深い考察
　　10-7　非断熱的反応過程——軌道対称性禁制反応の抜け穴

第11章　溶媒交換反応と配位子置換反応
　　11-1　反応機構に関する一般論
　　11-2　理論的なアプローチ
　　11-3　低対称錯体の反応

　　付録Ａ　周期表に見られる相対論的効果
　　付録Ｂ　遷移金属錯体に関連する色々な対称性の分子の基準振動モード
　　付録Ｃ　正８面体と正４面体における結晶場分裂エネルギー

関連書籍の紹介

『最新のカルベン化学』　富岡秀雄 著

『やさしい有機光化学』　伊澤康司 著

『研究はみずみずしく』　野依良治 著

『フラーレンの化学と物理』　篠原久典・齋藤弥八 著

『液体および溶液の音波物性』　野村浩康・川泉文男・香田 忍 著

有機分子でありながら、一重項と三重項の２つの電子状態をとり得る、ユニークな化学種カルベンは、触媒配位子への利用や磁性材料への期待など、近年新たな展開を見せている。その化学の最前線を、研究手法、電子状態と構造の関係、多様な反応、今後の発展まで、系統的に解説した初の成書。

書籍の目次

［目　次］

Ⅰ　研究法
　　Ⅰ-1　カルベンの前駆体／Ⅰ-２　カルベンの発生条件と反応する多重度
　　／Ⅰ-３　生成物分析による相対的反応性の決定／Ⅰ-４　分光学的研究
　　法／Ⅰ-５　電子スピン共鳴分光法／Ⅰ-６　理論計算

Ⅱ　一重項―三重項相対安定性と構造の関連
　　Ⅱ-１　計算化学による一重項－三重項エネルギー差の理論的予測／Ⅱ
　　-2　一重項－三重項エネルギー差の実験的評価

Ⅲ　反応１――付加、挿入、引き抜き
　　Ⅲ-１　アルケンとの反応／Ⅲ-２　C-H結合との反応／Ⅲ-３　C-C結合と
　　の反応／Ⅲ-４　ヘテロ原子を含む化合物との反応／Ⅲ-５　酸素との反
　　応

Ⅳ　反応２―転位
　　Ⅳ-１　1,2-転位／Ⅳ-２　Wolff 転位／Ⅳ-３　1,2-転位を利用する高ひず
　　み化合物の合成／Ⅳ-４カルベン－カルベン転位／Ⅳ-５　分子の空洞内
　　（分子フラスコ中）での転位反応の研究／Ⅳ-６　フラグメンテーション

Ⅴ　新しい展開
　　Ⅴ-１　カルベン反応における溶媒効果／Ⅴ-２　励起カルベンの反応／
　　Ⅴ-３　求電子的カルベンと求核的カルベン／Ⅴ-４　安定な一重項カル
　　ベン／Ⅴ-５　三重項カルベンの安定化／Ⅴ-６　高スピンポリカルベン
　　――有機磁性材料への展開

動物と人間とでは、なにが違うの？　動物倫理という「応用問題」を通して、倫理学全体へとフィードバック。動物実験、肉食、野生動物保護といった切り口から、人間の道徳までも考えてしまう、柔らかでスリリングでまっとうな入門書。

書籍の目次

［目　次］

序　章　倫理へのけもの道

　　第Ⅰ部　基 礎 編

第１章　動物解放論とは何か
第２章　種差別は擁護できるか
第３章　倫理は「人と人の間のもの」か
第４章　倫理なんてしょせん作りごとなのか

　　第Ⅱ部　発 展 編

第５章　人間と動物にとって福利とは何か
第６章　肉食は幸福の量を増やすか
第７章　柔らかい倫理から動物はどう見えるか
終　章　動物は結局どう扱えばいいのか

書籍の書評紹介

【毎日新聞書評】

この訳者の他の書籍の紹介

『疑似科学と科学の哲学』　伊勢田哲治著

『認識論を社会化する』　伊勢田哲治著

『誇り高い技術者になろう』　伊勢田哲治他編

地球は太陽からのエネルギーで生命圏を維持するが、一方生命圏は地球に能動的影響を与える。サブシステム間の相互作用・フィードバックの理解が、新しい地球像の構築には必須である。本書はこのシームレスなシステムの過去と現在を、観測・モデルの両面から把握する先駆的テキスト。

書籍の目次

［目　次］

序　章　地球学：太陽-地球-生命圏相互作用系の理解
　序．１　地球学とは何か
　序．２　太陽-地球-生命圏相互作用系とは何か

第１章　太陽-地球-生命圏相互作用系の動態把握
　１．１　太陽-地球系とその変動
　１．２　大気と水循環
　１．３　地球生命圏―海洋
　１．４　地球生命圏―陸域

第２章　古環境記録から見た太陽-地球-生命圏相互作用系
　２．１　古環境復元のためのプロキシー
　２．２　花粉分析
　２．３　陸域古環境変動解析

第３章　太陽-地球-生命圏相互作用系のモデリング
　３．１　大循環モデルとシンプルモデル
　３．２　シンプルモデルによる気候変動メカニズムの解明
　３．３　海が関わる気候変化
　３．４　生命が気候を調整する
　３．５　山岳上昇とアジアモンスーンの成立
　３．６　氷河時代における気候変化

書籍の書評紹介

【『科学』書評】

人体への影響や放射線計測手法、諸法令や緊急時の対応など、放射線を扱う上で必要 不可欠な知識を、図・写真を多用して幅広く解説した本書は、放射線を扱うすべての 学生や、資格取得を目指す人に最適のテキストである。2005年改正の障害防止法 に全面対応。

書籍の目次

1　放射線の人体に与える影響

　　　1.　人体影響
　　　　　1　人間に対する放射線影響の分類／2　確定的影響／3　確率的影響／
　　　　　4　放射線による胎児への影響
　　　2.　放射線の生体への作用機構
　　　　　1　放射線と物質の相互作用／2　放射線化学反応／3　生体内での放射線
　　　　　化学反応／4　放射線効果とその修飾
　　　3.　放射線の生体に対する影響
　　　　　1　細胞に対する放射線影響／2　組織、器官、個体に対する放射線影響／
　　　　　3　突然変異と遺伝的影響／4　放射線障害の修復、回復／5　放射線アポ
　　　　　トーシス

2　安全取扱の基礎

　　　1.　放射線の基礎
　　　　　1　放射線と放射能／2　原子核の基本的性質／3　放射性同位元素の壊変
　　　　　／4　放射性同位元素の壊変則／5　放射性同位元素の製造
　　　2.　放射線測定
　　　　　1　放射線測定器／2　個人被曝線量測定用機器／3　作業環境の測定
　　　3.　放射線防護
　　　　　1　放射線防護の基本的考え方／2　実効線量および補助限度／3　線量限
　　　　　度
　　　4.　環境放射線
　　　　　1　自然放射線源による被曝／2　人間活動によって高められた自然放射線
　　　　　被曝／3　人工放射線源による被曝／4　被曝線量の世界平均と日本の平均

3　放射性同位元素および放射線発生装置の安全取扱

　　　1.　放射性同位元素および放射線発生装置を扱うにあたって
　　　　　1　安全取扱の原則／2　使用資格／3　被曝管理と防護／4　管理区域入退
　　　　　方法
　　　2.　放射性同位元素の安全取扱
　　　　　1　非密封線源の安全取扱／2　密封線源／3　表示付認証機器
　　　3.　放射線発生装置の安全取扱
　　　　　1　加速器の安全利用／2　放射光の安全利用
　　　4.　X線発生装置の安全取扱
　　　　　1　X線装置の安全取扱／2　X線発生装置の概略／3　X線の吸収と遮蔽／4
　　　　　X線の利用
　　　5.　緊急時の対応
　　　　　1　緊急時とは／2　緊急時対応の原則／3　業務従事者の対応／4　責任体
　　　　　制

4　法　令

　　　1.　法令制定にいたる歴史的社会的背景
　　　2.　放射線障害の防止に関する諸法令
　　　3.　障害防止法
　　　　　1　障害防止法の構成／2　用語／3　管理体制／4　人の安全管理／5　放射
　　　　　線施設／6　線源管理の基準
　　　4.　電離放射線障害防止規則
　　　　　1　電離放射線障害防止規則の構成／2　用語／3　安全管理体制／4　人の
　　　　　安全管理／5　X線装置およびX線作業の安全対策／6　作業環境の測定／7
　　　　　手続

5　放射線障害予防規定

　　　1.　放射線障害予防規定とは
　　　2.　安全管理体制
　　　　　1　放射線安全管理組織／2　放射線業務従事者のライセンス分類
　　　3.　放射線業務従事者の登録と管理
　　　　　1　健康診断／2　教育訓練／3　放射線業務従事者の登録／4　被
　　　　　曝管理／5　入退管理
　　　4.　線源の管理
　　　　　1　線源の入手／2　核種と使用量／3　放射性廃棄物
　　　5.　点検と報告
　　　　　1　施設の点検／2　放射線管理状況報告書

付　録
　　　1.　壊変図式
　　　2.　放射性壊変系列
　　　3.　放射線の利用例
　　　　　1　医学的利用／2　農学的利用／3　分子生物学における放射線
　　　　　の利用／4　工学的利用
　　　4.　廃棄物の分類図

この編者の他の書籍の紹介

『詳解テキスト　医療放射線法令』　西澤邦秀 編