物理学への道標【科学史から】

小林誠は理研創設時の時代に理化学研究所で活躍し、
ノーベル賞で名をはせた名古屋大学の理学部教授です。
言われてみたら、なのですが、
元内閣総理大臣の海部俊樹と顔つきが似ています。
海部俊樹と小林誠は従妹の関係で、
小林誠は幼少時代に父を亡くしているので
従兄弟の居る海部家で生活していた時があるそうです。
無口な小林誠を年上の海部は「マー坊」と呼び
可愛がっていたそうです。

小林の研究での真骨頂と言えば素粒子物理学が発展
していく中での成果でしょう。いわゆる「CKM行列」
と呼ばれる定式化が絶妙です。素粒子の一つである
フレーバーが変化していく前後の関係を数学的に記述します。
BCS理論のBがバーデン教授であるようにCKM行列の
Kが小林博士という訳です。また、
反応の対象となるのは亜原子と呼ばれる素粒子で
大きさスケールで考えたら原子核の
構成要素のサイズだと考えて大きな間違いはありません。

初学者はむしろ、空間的な大きさよりも
相互作用の反応が及ぶ距離や
ファインマンダイアグラムと呼ばれる
反応の順序（過程）を大事にしてください。無論、波動関数が空間的に広がっていく様子を大まかに把握しておくことは有益です。

小林は名古屋大学の坂田晶一の指導の元で博士号をとります。当時の研究テーマは「軽粒子ハドロン散乱と流れ代数和則」でした。その後は京都大学などで研究を重ねますが、更に人脈に恵まれ増川敏英らと議論研究を続けます。加速器を使った理論物理学の発展をしていきます。加速器で個別粒子のエネルギー状態を通常と異なるレベルにして、そうした状態の挙動から知見を得るのです。

研究対象の亜粒子は弱い相互作用に関与するウィーク・ボゾンとクォークで、反応の前後を「CKM行列」を使って定式化したわけです。

また、小林誠は教育に関して発言してます。2008年に教科書検定に対して政治家に「読む気を失わせる」内容だと意見しているのです。その意見は至極納得出来るものです。

理論の初学者が理論体系を理解していく作業では、興味関心を持って「体系が分かったぞ」と思えることが最重要です。例えばニュートンの力学系が理解出来て実験結果に合致していくモデルは後に仕事をしていく上で活用できます。業務の体系を早く理解して論理的に作業や交流が出来るのです。

ただし理路整然と物事が理解、感動出来るのは一部の生徒だけで、多くの生徒は体型の理解が面倒で理解するだけで疲れて何も残らないものです。

より重要なのは体型が納得出来るストーリーだと小林は説きました。私が考えても「構築された理論の体系性」よりも「理論で感動出来るストーリー」なのだと思えます。お仕着せの学習で生徒の作業能力を高めるだけでは教育として不完全です。

〆

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半年後の2022/2/9と2022/7/3、2022/9/17の時点で‗
①SyvEgTqxNDfLBX‗3385⇒3575⇒3673‗②ev2Fz71Tr4x7b1k‗2717⇒3131⇒3195‗
③BLLpQ8kta98RLO9‗2543⇒5477⇒6965‗④KazenoKouji‗3422⇒6564⇒7878‗
なので合計‗6102+5965＝【12067＠2/9】⇒6706+12041＝【19747＠7/3】
⇒6868＋14843＝【21711＠9/17】

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【↑Credit:Pixabay↑】

はじめに

現代の日本における理工学部の物理関係の学科で学生が学ぶ場合は大きく分けて力学・電磁気学・統計力学・量子力学につながる分類をしている場合が多いです。量子力学に関してまとめます。２０世紀初頭に急速に発展した分野で現在も話がどんどん膨らんでいます。時系列でご覧下さい。

特に近代では応用技術としてリニアモーターカー、原子力発電所、量子コンピューターと広がり続けていて、重要性は広がってきています。各種物性を突き詰めていく際にも量子的な効果は重要です。統計力学の発展と重複する点が多分にありますので、個別に内容を追いかけてみて下さい。その考察は有益な筈です。関連リンクは随時改定致します。

＜年代順のご紹介＞

シャルル・ド・クーロン_1736年6月14日 ~ 1806年8月23日
オーギュスタン・J・フレネル_1788年5月10日 ~ 1827年7月14日
A・H・ルイ・フィゾー_1819年9月23日 ～ 1896年9月18日
ウィリアム・トムソン_1824年6月26日 ~ 1907年12月17日
ヴィルヘルム・C・レントゲン_1845年3月27日 ~ 1923年2月10日
アルバート・A・マイケルソン_1852年12月19日 ~ 1931年5月9日
H・A・ローレンツ_1853年7月18日 ~ 1928年2月4日
カメリー・オネス_1853年9月21日 ~ 1926年2月21日
マックス・プランク_1858年4月23日 ~ 1947年10月4日
ピエール・キューリ_1859年5月15日 ~ 1906年4月19日
W・C・ヴィーン_1864年1月13日 ~ 1928年8月30日
ピーター・ゼーマン_1865年5月25日 ~ 1943年10月9日
長岡半太郎_1865年8月19日 ~ 1950年12月11日
マリ・キュリー_1867年11月7日 ~ 1934年7月4日
ロバート・ミリカン_1868年3月22日 ~ 1953年12月19日
ゾンマーフェルト1868年12月5日 ~ 1951年4月26日
アーネスト・ラザフォード_1871年8月30日~1937年10月19日
ポール・ランジュバン_1872年1月23日 ~ 1946年12月19日
寺田寅彦_1878年11月28日 ~ 1935年12月31日
A・アインシュタイン_1879年3月14日 ~ 1955年4月18日
ポール・エーレンフェスト_1880年1月18日 ~ 1933年9月25日
石原敦_1881年1月15日 ~ 1947年1月19日
マックス・ボルン_1882年12月11日 ~1970年1月5日
F・W・マイスナー_1882年12月16日 ~ 1974年11月16日
西川 正治_1884年12月5日 ~ 1952年1月5日
ニールス・ボーア_1885年10月7日~1962年11月18日
シュレディンガー_1887年8月12日 ~ 1961年1月4日
オットー・シュテルン_1888年2月17日 ~ 1969年8月17日
ヴァルター・ゲルラッハ_1889年8月1日 ~ 1979年8月10日
仁科 芳雄_1890年12月6日 ~ 1951年1月10日
Ｊ・チャドウィック_1891年10月20日 ~ 1974年7月24日
ルイ・ド・ブロイ_1892年8月15日~1987年3月19日
アーサー・コンプトン_1892年9月10日~1962年3月15日
サティエンドラ・ナート・ボース_1894年1月1日~1974年2月4日

J・F・ジョリオ＝キューリー_ 1900年3月19日 ～ 1958年8月14日
ヴォルフガング・E・パウリ_1900年4月25日 ~ 1958年12月15日
アーネスト・O・ローレンス_1901年8月8日 ~ 1958年8月27日
エンリコ・フェルミ_1901年9月29日 ~ 1954年11月28日
ハイゼンベルク 1901年12月5日 ~ 1976年2月1日
ポール・ディラック_1902年8月8日 ~ 1984年10月20日
セシル・パウエル_1903年12月5日 ~ 1969年8月9日
フォン・ノイマン_1903年12月28日 – 1957年2月8日
J・R・オッペンハイマー__1904年4月22日 ~ 1967年2月18日
朝永振一郎_1906年3月31日 ~ 1979年7月8日
ハンス・アルプレヒト・ベーテ__1906年7月2日 ~ 2005年3月6日
湯川秀樹_1907年1月23日 ~ 1981年9月8日
エドワード・テラー__1908年1月15日 ~ 2003年9月9
レフ・ランダウ_1908年1月22日 ~ 1968年4月1日
ジョン・バーディーン_1908年5月23日 ~ 1991年1月30日
ニコライ・N・ボゴリューボフ_1909年8月21日 ~ 1992年2月13日
坂田 昌一__1911年1月18日 ~ 1970年10月16日
武谷三男_1911年10月2日 ~ 2000年4月22日
D・J・ボーム_1917年12月20日 ~ 1992年10月27日
R・P・ファインマン__　1918年5月11日 ～1988年2月15日
竹内均_1920年7月2日 ~ 2004年4月20日
南部 陽一郎_1921年1月18日 ~ 2015年7月5日
P・W・アンダーソン_1923年12月13日~2020年3月29日
中嶋 貞雄_1923年6月4日 ~ 2008年12月14日
江崎玲於奈_1925年3月12日 ~　【ご存命中】
小柴昌俊 _1926年9月19日 ~ 2020年11月12日
西島 和彦_1926年10月4日 ~ 2009年2月15日
広重 徹　1928年8月28日 ~ 1975年1月7日
マレー・ゲルマン_1929年9月15日 ~ 2019年5月24日
レオン・クーパー__1930年2月28日 ~（ご存命中）
ロバート・シュリーファー _1931年5月31日 ~ 2019年7月27日
ロジャー・ペンローズ_1931年8月8日生まれ ~ (ご存命中）
_J・J・サクライ __1933年1月31日 ~ 1982年11月1日
B・D・ジョゼフソン_1940年1月4日～ （ご存命中）
益川敏英_1940年2月7日~2021年7月23日
Ｓ・W・ホーキング_1942年1月8日~2018年3月14日

〆

〆

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③BLLpQ8kta98RLO9‗2543⇒5477⇒6965‗④KazenoKouji‗3422⇒6564⇒7878‗
なので合計‗6102+5965＝【12067＠2/9】⇒6706+12041＝【19747＠7/3】
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力学が成熟した時期に、個別粒子の集団的な（カノニカルな）現象をミクロな視点のモデルを使って考察していった人々が居たのです。そんな考えが現代の物性論の礎となっているとも言えます。

特にここでは、電子物性をカノニカル（統計的）な視点で取り扱った人も含めて網羅していきます。電子の話って電磁気、または量子関係の話にも思えますが統計的手法の面も大きかったりするからです。ましてや超電導などの巨視的な量子効果は統計的な処理を極めた結果であるとも言えるのです。

そんなご紹介の中ではカメリーオネスとポアンカレが並んでいたりします。私が敬愛しているエーレンフェストがまた出てきています。量子でも統計でも彼は大きな役割を果たします。そんな感じでブログでの登場人物を以下に時系列で羅列します。ご覧下さい。

ブレーズ・パスカル_1623年6月19日 ~ 1662年8月19日

ロバート・ボイル_1627年1月25日 ~ 1691年12月31日

ジェームズ・ワット_ 1736年1月19日 ~ 1819年8月25日

ルイ・ラグランジュ_1736年1月25日 ~ 1813年4月10日

ジャック・C・シャルル_1746年11月12日 – 1823年4月7日

Ｎ・L・S・カルノー_1796年6月1日 ~ 1832年8月24日

J・R・マイヤー_1814年11月25日 ~ 1878年3月20日

H・L・F・ヘルムホルツ_1821年8月31日生まれ – 1894年9月8日没

R・J・E・クラウジウス_1822年1月2日 ～1888年8月24日

J・C・マクスウェル_1831年6月13日 ~ 1879年11月5日

エルンスト・マッハ_1838年2月18日 ~ 1916年2月19日

ウィラード・ギブズ＿1839年2月11日 ~ 1903年4月28日

E・ボルツマン_1844年2月20日 ～ 1906年9月5日

カメリー・オネス_1853年9月21日 ~ 1926年2月21日

アンリ・ポアンカレ_1854年4月29日 ~ 1912年7月17日

W・C・W・ヴィーン_1864年1月13日 ~ 1928年8月30日

ピーター・ゼーマン_1865年5月25日 ~ 1943年10月9日

本多光太郎_1870年3月24日 ~ 1954年2月12日

Ｆ・ハーゼノール_1874年11月30日 – 1915年10月7日

ポール・エーレンフェスト_1880年1月18日 ~ 1933年9月25日

ピーター・デバイ_ 1884年3月24日 ~ 1966年11月2日

ハリー・ナイキスト_1889年2月7日 ~ 1976年4月4日

サティエンドラ・ナート・ボース_1894年1月1日 ~ 1974年2月4日

久保亮五_1920年2月15日 ~ 1995年3月31日

P・W・アンダーソン_1923年12月13日 ~ 2020年3月29日

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①SyvEgTqxNDfLBX‗3385⇒3575⇒3673‗②ev2Fz71Tr4x7b1k‗2717⇒3131⇒3195‗
③BLLpQ8kta98RLO9‗2543⇒5477⇒6965‗④KazenoKouji‗3422⇒6564⇒7878‗
なので合計‗6102+5965＝【12067＠2/9】⇒6706+12041＝【19747＠7/3】
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【↑Credit:Pictaso.com】

はじめに

以下、電磁気学関係を纏めます。ワット、クーロン（同じ年生まれ）から始まりマクスウェルで終わることなく、その後の他分野の発展と共に電磁気学の研究は進んでいくものだと思っています。実際に原子核の状態遷移で放射線が出た際も現象毎に固有な電磁波が生じるのです。また、日本で建設計画があるリニアコライダー(ILC)でも沢山の電磁波が現象理解に必要で、「現象の担い手」となるのです。そんな大事な物理量、「電磁波（場）」の発展史でもあります。ここでは波動の伝番として電磁波や光をとらえていて、ホイヘンスから話を始めています。また、関連画像としては電車の画像を使っています。我々は大量輸送手段として電気を動力として使う電車を使っているのです。日頃、大変便利に使っています。そんな原理の発展史をご覧下さい。

【時代順のご紹介】

クリスティアーン・ホイヘンス_1629年4月14日 ~ 1695年7月8日

P・V・ミュッセンブルーク_1692年3月14日 ~ 1761年9月19日

ジェームズ・ワット_ 1736年1月19日 ~ 1819年8月25日　

C・A・クーロン__1736年6月14日 ~ 1806年8月23日_

アントニオ・ヴォルタ_1745年2月18日 ~ 1827年3月5日

トマス・ヤング_ 1773年6月13日生まれ ~ 1829年5月10日

アンドレ・アンペール_1775年1月20日 ~ 1836年6月10日_

ヨハン・C・F・ガウス_1777年4月30日 ~ 1855年2月23日_

ハンス・エルステッド_1777年8月14日 ~ 1851年3月9日

オーギュスタン・J・フレネル_1788年5月10日 ~ 1827年7月14日

G・S・オーム_1789年3月16日 ~ 1854年7月6日_

マイケル・ファラデー_1791年9月22日 ～ 1867年8月25日

C・A・ドップラー_1803年11月29日 ~ 1853年3月17日

H・レンツ_1804年2月12日 ~ 1865年2月10日

Sir・G・G・ストークス_1819年8月13日 ~ 1903年2月1日

A・H・ルイ・フィゾー_1819年9月23日 ～ 1896年9月18日

H・ヘルムホルツ_1821年8月31日生まれ~1894年9月8日没

R・J・E・クラウジウス_1822年1月2日 ～1888年8月24日

G・ロベルト・キルヒホフ_1824年3月12日 ~ 1887年10月17日

ウィリアム・トムソン_1824年6月26日 ~ 1907年12月17日

J・C・マクスウェル_1831年6月13日 ~ 1879年11月5日

J・A・フレミング_1849年11月29日 ~ 1945年4月18日

H・A・ローレンツ_1853年7月18日 ~ 1928年2月4日

J・J・トムソン_1856年12月18日~1940年8月30日

ハインリヒ・R・ヘルツ_1857年2月22日 ~ 1894年1月1日

ロバート・ミリカン_1868年3月22日 ~ 1953年12月19日

アーネスト・ラザフォード_1871年8月30日 ~ 1937年10月19日

Ｆ・ハーゼノール_1874年11月30日 – 1915年10月7日

フォン・ノイマン_1903年12月28日 – 1957年2月8日

D・J・ボーム_1917年12月20日 ~ 1992年10月27日

〆

ハイブリット英会話スタイルで伸ばす「アクエス」

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nowkouji226@gmail.com

2020/11/07_初稿投稿
2022/09/28_原稿改定

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こんにちはコウジです。「力学纏め」の原稿を改定します。投稿作業としては関連リンク、内部リンクの改定、個別の人物の追加をしています。今後もご覧下さい。また、ブログ宣伝でツイッター使います。
7/11（日）朝の時点でフォロワーは合計【11691】でした。
半年後の2/9と7/3、9/17の時点で‗
①SyvEgTqxNDfLBX‗3385⇒3575⇒3673‗
②ev2Fz71Tr4x7b1k‗2717⇒3131⇒3195‗
③BLLpQ8kta98RLO9‗2543⇒5477⇒6965‗
④KazenoKouji‗3422⇒6564⇒7878‗
なので合計‗6102+5965＝【12067＠2/9】⇒6706+12041＝【19747＠7/3】
⇒6868＋14843＝【21711＠9/17】

作業としてフォロワー増は暢気に続けます。
それよりも紹介の内容を吟味します。【以下原稿です】

credit:pictaso↑

分野別に関連人物を纏める必要性の観点から本稿を改定します。。ニュートンとパスカルは近い世代の人だったと気付いたりします。ごゆるりと、ご覧下さい。

力学体系の創始者達：

ピタゴラス_BC582 ~ BC496
デモクリトス_BC470  ~BC399
ガリレオ・ガリレイ_1564年2月15日 ~ 1642年1月8日
C・ホイヘンス_1629年4月14日 ~ 1695年7月8日
ロバート・フック_1635年7月28日 ~ 1703年3月3日
アイザック・ニュートン_1642年12月25日 ～ 1727年3月20日

数学・解析力学・科学史で物理を整理した人々：

ブレーズ・パスカル_1623年6月19日 ~ 1662年8月19日
コリン・マクローリン_1698年2月 ~ 1746年6月14日
ダニエル・ベルヌーイ_1700年2月8日 ~ 1782年3月17日
L・オイラー_1707年4月15日 ~ 1783年9月18日
ジェームズ・ワット_ 1736年1月19日 ~ 1819年8月25日
オーギュスタン・J・フレネル_1788年5月10日 ~ 1827年7月14日
ルイ・コーシー_1789年8月21日 ~ 1857年5月23日
R・J・E・クラウジウス_1822年1月2日 ～1888年8月24日
エルンスト・マッハ_ 1838年2月18日 ~ 1916年2月19日
ウィラード・ギブズ_1839年2月11日 ~ 1903年4月28日
アンリ・ポアンカレ_1854年4月29日 ~ 1912年7月17日

天文・深海を通じて物理を考えた人々：

ティコ・ブラーエ_1546年12月14日 ~ 1601年10月24日
ガリレオ・ガリレイ_1564年2月15日 ~ 1642年1月8日
ヨハネス・ケプラー_1571年12月27日 ~ 1630年11月15日
クリスティアーン・ホイヘンス_1629年4月14日 ~ 1695年7月8日
アウグスト・ピカール__1884年1月28日 ~ 1962年3月24日
E・パウエル・ハッブル_1889年11月20日 ~ 1953年9月28日
ロジャー・ペンローズ_1931年8月8日生まれ ~ (ご存命中）
スティーヴン・W・ホーキング_1942年1月8日 ~ 2018年3月14日
ブライアン・ハロルド・メイ_1947年7月19日~ご存命中

日本において力学から物理を伝えていった人達：

山川 健次郎_1854年9月9日 ~ 1931年6月26日
田中舘愛橘_1856年10月16日 ~ 1952年5月21日
長岡半太郎_1865年8月19日 ~ 1950年12月11日
中村清二_1869年10月28日~1960年7月18日
本多光太郎_1870年3月24日 ~ 1954年2月12日
寺田寅彦_1878年11月28日 ~ 1935年12月31日
石原敦_1881年1月15日 ~ 1947年1月19日
朝永振一郎_1906年3月31日 ~ 1979年7月8日
湯川秀樹_1907年1月23日 ~ 1981年9月8日
坂田 昌一__1911年1月18日 ~ 1970年10月16日
矢野 健太郎_1912年3月1日 ~ 1993年12月25日
久保 亮五_1920年2月15日 ~ 1995年3月31日
竹内均_1920年7月2日 ~ 2004年4月20日
中嶋 貞雄_1923年6月4日 ~ 2008年12月14日
南部 陽一郎_1921年1月18日 ~ 2015年7月5日
江崎玲於奈 _1925年3月12日 ~　【ご存命中】
小柴昌俊 _1926年9月19日 ~ 2020年11月12日

また、登場人物を活躍場所で別途纏めていますので
ご参考にして下さい。加えて、
別途時代別にも纏めています。

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2020/11/06_初稿投稿
2022/09/27_改定投稿

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少し古い話で恐縮ですが、

テクノロジーでのアライアンス情報

を残しておきます。ネタ元は

2021/6/1の日経新聞です。

日本国内における提携です。

NTT.日立.トヨタ.富士通.他の11社

が「量子技術による新産業創出協議会」

を設立してます。

素材開発や人工知能への応用が期待されます。

安全面の高い通信や高速処理できるコンピュータの他、医療などでの応用が期待される量子センサーなどの技術もあります。日本の物づくりの強みが生かせる場でもあります。現在、通信・暗号系のハードウェアでの特許で東芝が首位をキープしています。NECが三位です。

特に東芝は量子暗号に必要な「鍵」のを送る技術で速度・距離において世界最高水準を誇ります。既に東芝は2020年度に量子暗号技術の事業化に乗り出していてしかし現実的に20億ドル程度と言われる通信関係の市場は大部分が中国が占めていて、国家主導で導入を進めていて北京と上海の間に4600キロの巨大ネットワークを構築しました。過去に携帯や薄型テレビでシェアを奪われていった時代を思い出します。日本に独自の戦略と目標がないことが問題です。当面の目標として「疑似量子計算機」を考えています。最適な医療機械の運営や工場での勤務シフトなど従来のコンピューターでは扱えなかった問題に取り組んでいます。

NECが1999年に基本素子QBITを実現した時期の存在感は大きなものでしたが、その後低迷しているように思えます。今後の発展に期待します。

〆

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2021/06/16_初回原稿
2022/09/26_原稿改定

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新聞記事を読む中で、

2020/1/18の記事からトピックスをあげます。

ドローンで挑む72時間の壁という記事です。

災害時に被災者の生存率が急激に低下するとされている時間が72時間で、72時間の壁があると言われています。そこでドローンを活用しようという取り組みが出てきているのです。

地震や土砂崩れで建物が倒壊したケースで飲料水が無い状態で　72時間が経過したらどうなるか、そんな想定をイラクのミドル・テクニカル大学とオーストラリアの南オーストラリア大学が研究しています。ドローンに装着した市販品のカメラで横たわる人の胸の動きから解析する技術を開発しました。

また、オランダのデルフト工科大学では自律飛行の技術を研究開発していて倒壊した建物内部の状態が分からなくても人命救助に繋がっていく情報を集める仕組みです。手の平サイズのドローンが複数で連絡を取り合い報告していきます。見えない場所での人探しに有効です。

山梨大学病院では治療の優先順位を決めるトリアージと呼ばれる段階をドローンを使って考えています。可視光カメラの他に赤外線カメラも使い、人の体温を調べながらモニタリングします。一度、体温が低下した後に体温が回復して優先順位が上がる場合があり、そういった検知も含めて一度に100人以上をトリアージしていく事が出来ると確認しました。

〆

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2021/2/4_初回投稿
2022/9/23_原稿改定

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