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はじめに
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第１章 時はどのように計られてきたか－時計の歴史
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１ 時間とは何か
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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
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２ 暦の誕生から「１秒」を刻む振り子時計まで
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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
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３ クォーツ時計で機械と電気が融合した
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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
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４ 「計る基準」を定義する
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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
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第２章 時を計る技術の最前線－光格子時計ができるまで
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１ 原子時計の仕組み
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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
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２ 原子を捕まえて時計にする－原子本来の色を求めて
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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
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３ マイクロ波から光へ
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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
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４ 光格子時計の仕組み
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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
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第３章 時間計測の精度を求めると？
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１ 光格子時計のその先へ
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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
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２ 高精度の時計はどう応用できるか
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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
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おわりに
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