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目次

  • はじめに
  • 第1章 時はどのように計られてきたか−時計の歴史
    • 1 時間とは何か
    • 時間は「変化」によって認識できる/時間に区切りをつけること
    • 2 暦の誕生から「1秒」を刻む振り子時計まで
    • 時計の誕生−暦と日時計/水時計から砂時計へ/機械式時計の登場−教会が時を支配する/アジアにおける暦と時計/暦がずれるのは地球の自転が遅くなっているから/ガリレオの大発見から「1分」が生まれた/振り子時計と科学の進化の関係/1時間はなぜ60分なのか/天文学者が求めた正確な「1秒」/大航海時代の大テーマは「経度の計測」/科学者たちが経度の計測に挑戦/ジョン・ハリソンの世紀の大発明−ポータブルな海上時計/機械式時計のメカニズム/進化する振り子時計
    • 3 クォーツ時計で機械と電気が融合した
    • クォーツ時計の仕組み/共鳴を利用した音叉時計/宇宙でも時を計るクォーツ
    • 4 「計る基準」を定義する
    • 基準は「変わらないもの」でなければならない/「自然の法則」と「人工物」の戦い/今も人工物が基準の「キログラム」/標準時がないとどうなるか/グリニッジ標準時?/基準の正確さは社会の安定や便利さにつながる/単位の国際標準化はフランスから始まった/プライドのぶつかり合う国際間競争/科学と国力/新たな量の定義をつくる
  • 第2章 時を計る技術の最前線−光格子時計ができるまで
    • 1 原子時計の仕組み
    • 新しい秒の定義/時計の2分類と3つの構成要素/振動の速さ=周波数/周波数と色の関係/分光学の歴史/原子時計の歴史
    • 2 原子を捕まえて時計にする−原子本来の色を求めて
    • イオン1個を捕まえろ−単一イオン時計/温度とは原子の動きのこと/原子本来の色を求めて/波長の計測から、光の周波数の計測へ
    • 3 マイクロ波から光へ
    • 光の周波数を測る/光周波数コムで周波数を測れる理由/原子の周波数にチューニングする
    • 4 光格子時計の仕組み
    • 原子をだます魔法波長/装置はすべて研究者の手づくり/自然に白状させる
  • 第3章 時間計測の精度を求めると?
    • 1 光格子時計のその先へ
    • 可視光線の次は紫外線やX線で/ポータブルな原子時計の時代へ/原子核時計−より速い振動を求めて
    • 2 高精度の時計はどう応用できるか
    • 通信がより高速になる/GPSでの位置測定、誤差が1μm以下に?/時計が重力センサーになる/周波数測定でガンの早期発見を/地球型惑星を探索する/想像もできない未来に向けて
  • おわりに