目次

謝辞
第1章　日常におけるエネルギーとエントロピー
第一法則
　第二法則
　エントロピーを分子で見る
　量子力学と相対性理論

第2章　仕事と力
仕事
　水力
　摩擦
　ニュートンによる統合
　運動エネルギーとポテンシャルエネルギー

第3章　熱と仕事—第一法則
熱素理論の発展
　熱素理論が意味するところ
　比熱——物質の新しい性質
　論争のはじまり
　物理学の統一
　エネルギーの出現
　ジュールの結論
　解説①　エネルギーのナットとボルト
　解説②　外部者，内部者，そして科学的貢献の受け入れ

第4章　ミクロな観点から見たエネルギー
分子運動のひとつのモデル
　ミクロに見た摩擦
　運動理論の構築，およびそのテスト
　勝利と失敗

第5章　エンジンと冷蔵庫—第二法則
熱エンジン，その可能性と不可能性
　間違った定理と正しい答——カルノーの貢献
　第二法則とその帰結
　エントロピー——物質の新しい性質
　解説　エントロピー変化とその決め方

第6章　第二法則の意味するところ
氷の熱エンジン
　一方通行の薄膜
　エントロピーと時間

第7章　分子レベルで眺めたエントロピー
コイン，サイコロ，カードに対する確率論
　秩序と乱れ
　分子の確率
　要点の確認——確率とエントロピー
　エントロピーは減少できるか
　和解
　ふたたび，温度とは何か

第8章　エントロピーはなぜ常に増大するのか
時間の矢
　トランプのシャッフルについてもう一度考えてみよう
　これまでに提案された解決策
　ニュートンの決定論的法則
　ランダムさ
　誤差とその結果
　カオス
　確率と分子

第9章　エントロピー，そして（または）情報
シャノンによる情報量の定義
　二進数
　情報とエントロピー
　マクスウェルの悪魔
　情報に払う代償はない？
　知性のある生き物と機械的な装置

第10章　放射エネルギー，黒体，および温室効果
光とは何か
　高温物体からの放射
　第二法則が教えてくれるもの
　黒体放射
　実際的な結果

第11章　化学——ダイアモンド，血液，鉄
物理的変化と化学的変化
　「熱力学的に可能な」反応は実際に起こらなければならないのか
　平衡状態
　柔軟性のある平衡状態

第12章　生物学——筋肉，腎臓，進化
筋肉の仕事
　化学エンジン
　熱力学と創造説信者

第13章　地質学——地球の年齢は？
地球内部での熱の流れ
　放射能と地球年齢

第14章　量子力学と第三法則
量子力学——新しい分子論
　量子力学の基本概念
　量子力学と熱力学——何が変わって何が変わらないか
　第三法則

第15章　相対性理論と宇宙の運命
特殊相対性理論
　なぜE=mc2 なのか
　一般相対性理論
　ブラックホール
　一般相対性理論がいかに第一法則と第二法則を変えるか
　宇宙の運命
　解説①　相対的時間
　解説②　結合エネルギー曲線

あとがき
付録　数学の道具
訳者あとがき
索引