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【書評|朝永振一郎著】鏡の中の物理学

古い本を読み返してみました。特に量子力学を学び始めた読者が波動関数の意味を考え直す際に有効です。オススメします。

本書は3編のエッセイからなりますが、特に最後の「光子の裁判」が面白いです。

ネタバレになるのでオチは語りません。ダブルスリットの実験と
波動関数の把握について、初学者は得るものがある筈です。

色々な論文を読みながら、作中での「光子の裁判」
を思い出してみてください。現実世界での光子さんと、
量子の世界での光子さんを何度も比べて考えてみて下さい。

数式は一切出てきませんが、最後に枠組みを連想させる人物が登場します。
【シュレディンガー登場ではないです。】

優れたモデルとして読んでみてください。オススメです。

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2023/03/20‗初稿投稿
2024/11/10‗原稿改訂

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【書評】太田浩一の「ガチョウ娘に花束を」を読んでみましょう。良書ですよ。

太田浩一の「ガチョウ娘に花束を」

夫々の科学者のお墓を訪ねるショートショートですが

しっかりした下調べと知見と現地調査に基づいています。

本書はシリーズ物の3冊目。特に興味を覚えた点は2点。

①アインシュタインとスピノザ

アインシュタインは「スピノザのエチカへ寄せて」

という詩の中で書き記しています。

「僕があの高貴な人をどれほど愛しているか

言葉では言い尽くせないまでに。

だが僕はあの人が孤立していることを懼れる

輝く聖なる光と共に」

アインシュタインは「存在するものの合法的調和の中に現れる

スピノザの神を信じる。」と発言したりボルンとの書簡の中で

「神はサイコロを振り給わなん」と述べていますが

アインシュタインの神に対する意識を追いかけると面白いと思えます。

②ヘルツの業績について

ヘルツは「回転体球の誘導について」で学位を得ています。

その後、

1887年5月27日に論文

「紫外線の電気放電に対する効果について」

で光電効果に対する研究を始めた。

1894年に敗血症で36歳で亡くなった。

「力学原理」で力学から力の概念を消去して、

時間・空間・質量のみを用いて公理と演繹の数学体系を作った。

ボルツマンは一週間、この本に没頭した。

妻にあてた手紙で思わず「愛しいヘルツ」と書いてしまった

とのことである。(ドイツ語で「愛する人」は

HertzではなくHerzである。

以上、美しい文は心を洗い貴方を成長させていきます。
是非読んでみて下さい。アマゾンでお試し読みをするだけでも
貴方の人生が変わると思います。お勧めです。

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【Topic‗画期的な成果の米国二位】核融合の特許で中国が首位

少し古い日経記事

古新聞を読み返していて面白い記事(2023/2/23分)
を読み返していて気付きました。

日経新聞の関連企業が有力な特許を集計したところ、
関連特許は、中国が首位で、二位米国、四位日本
だということです。未来のエネルギー源を巡る攻防を追いかけます。

脱炭素発電

そもそも、次世代技術である核融合反応は「地上の太陽」と呼ばれ
太陽内部と同じ原理で現象を起こします。

具体的に水素の同位体が衝突する際のエネルギーが核融合で生じます。

従来型の発電と比較して二酸化炭素の排出がないのでエコです。
なにより、今の原子力発電で生じている廃棄物が出ません。

原料は重水素とトリチウムで技術的な難点は次の項目。
①炉の部分を高温にする
②原子単体の制御(衝突の為に制御)
③反応の過程での速度向上

核融合と核分裂の違い

第二次大戦のマンハッタン計画に端を発し、
核の力を利用しようとする取り組みは様々に行われてきました。

アメリカが開発して数年後には旧ソビエト連邦で
同様な原子力爆弾が作られ、平和利用として
原子力発電が各国で進められています。
また電子力潜水艦が1955年の段階で実用化されています。
【参考URL:原研の「原子力の物理」

こうした産・学・軍が一体となった研究の流れで
核開発は進んでいますが、今回は特に中国の動向に関心が集まります。

ロシア同様に共産圏で国を挙げての意思決定の中で
中国での核融合の開発は優先順位が高いです。
今までと大きく状況が違うのは米国主導だった開発が
核融合の場合は中国主導で進む可能性が大きいのです。

(特に以下は私論となります。ご承知おきください。)

日本を含めて西側諸国は昨今の時流で教育や技術開発の点で
弱い点が目立ち、お家芸と言われていたモノ作りでさえも
日々、尻すぼみの状態にあります。対して、中国は国を挙げて
成長の喜びを謳歌していて差は広がるばかりです。

冷酷な現実ですが自覚しなければいけません。
特に、物理学に関わる人はかっての日本の研究水準を
知っている筈です。核融合の分野で今、実際に日本が中国に
追いつけなくなるレベルだと思えます。

別途、中国は半導体技術でも

別の記事(2023/3/7)では先端技術の記事も掲載されていました。
2022年10月の米国の半導体や製造装置の輸出規制で
対立が先鋭化しています。

2023年の2月に開かれた半導体関係の学会:ISSCで採択論文数で
中国が首位となっています。中長期の技術開発力をつけている訳です。

実際に中国のYMTC社が200層以上で製品化をしています。【関連記事
演算処理の世界でも速度向上が目覚ましいです。

日本がんばれ!

話戻って、核融合の関連では
浜松ホトニクスと、ともに共同研究をするトヨタが日本で
核融合の研究を続けています。基礎に近い所での
ジックリとした研究が今とても大事になってきています。
頑張って欲しいと思います。大事な研究です。

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【書評】オッペンハイマーの美しき日々|藤永茂著「ロバート・オッペンハイマー」を読んで

デンマーク

先ず、
本稿は一連の記事群とは別に語られています。
普遍的な大きなテーマである「愛」について私なりの思いを込められる
内容であると判断しました。紙媒体ではなく、ネットで皆様に投げかけ
る事で出来るだけ長い時代に沢山の人に私の感動を届けたいと思います。

中心となっているのは最近読んだ本の中での人物模様です。
原爆の父と呼ばれた物理学者が若い時代に二度目の欧州留学時代
を過ごした文章をご紹介します。
(一度目はドイツのボルンによる指導の時代)
学問としての物理学に対する登場人物の愛情と
オッペンハイマーを包み込む若い初学者に対する愛情が感じられます。

具体的に は藤森茂さんの「ロバート・オッペンハイマー」
を読み続けています。
私は初版本を読み続けていますが、そこでのページ数に従って
ボーアの生み出した自由闊達な雰囲気をお伝えしようと思います。

(P107)
日本人物理学者堀健夫の回想も(ハウトスミットと)同じ調子である。

コペンハーゲン・スピリット」というような
名前も付いているボーア研究所の雰囲気というのは、まことに我々の
驚嘆に値するもので、日本における雰囲気とは全く違っておりました。

コロキウムが盛んにおこなわれるんですね。頻繁に行われる。
何も日にちが決まっている訳じゃございません。誰かが話をする
素材料を持ち出した時には、すぐにボーア先生が自信が各研究室
を回って、今からコロキウムをやるから集まれを言われながら、
皆を招集していました。

また、その議論が活発な事といったら、
それこそ、本当に日本で経験できなかった活発さ。全然お互いに
無遠慮で、質疑、応答。当時量子力学の本当の最初の発展期で、
日に日に発展しておった時代でございますから、
ボーアハイゼンベルク、クライン、ディラック、フント、
えらい、そうそうたる人の議論を聞いておりまして、
私も私なりにずいぶん教わることが多かったのでございます。』

【なお、文章内でのリンクは私のブログ内へのリンクです。】

ボーアの人柄・信条が伝わりますでしょうか。
ABコペンハーゲンのサッカー選手だったボーアが物理の世界で
人を集め、人を育てて議論を深めていく様子は圧巻です。
【上の文章はオッペンハイマーが二度目の欧州修行の中で1929年に
アメリカ帰国の前にボーアの研究所を訪れようとしていた時代での文です】

何だか、
今の私自身の文章も堀さん・藤木さんの文章に似てきている気がします。
ちなみに、話し方や文章は人柄を伝える部分があって、
ボーアの独特だったと言われている言葉は人柄を表しているのでしょう。

ボーアの生きた時代、物理学会で妙な話し方をしている人にあったら
きっと、「あの人はコペンハーゲン帰りだろう」とか
(冗談めかして)言われていたかもしれません。

オッペンハイマーは良い物理学者たちに出会っています。
ボーアのもとにオッペンハイマーが出かける前にはエーレンフェスト
の所で議論をしていますがエーレンフェストパウリ宛の手紙で
彼を評して
(p99)『オッペンハイマーはいつも機知に富んだアイディア
を持ち出してくる。彼の大きな科学的才能を十分に発展させる為
には、今の内に愛情をこめてよい形で鍛え上げるべきだと私は
確信している。』

オランダでエーレンフェストはオッペンハイマーを見つめ、
数学的なセンスに期待を寄せると共に現象を追いかけて欲しい
と望みます。物理学は単純だが繊細(微妙)だという
(physics is simple but subtle)暖かいしっかりした考えが
オッピーを包むのです。

その後、「がっちりとした計算の腕を持った」
パウリの所にオッペンハイマーは送られるのですが、
一か月後、パウリエーレンフェスト
1929年の手紙で伝えています。
(P100)『うんと締め上げたり、おだてたり
している内に彼はきっと立派になるだろうと楽しみにしている

オッペンハイマーはこの年の6月までパウリの所に滞在を続け、
結局ボーアの所には行きませんでした。

エーレンフェストパウリの物理学への愛情と
オッペンハイマー個人への愛情を感じられる文章です。
こうして、
オッペンハイマーは良き人々に囲まれて美しい時代を過ごしました。

 

 

 

 

 

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【Topic_2021/05/17投稿_9/25改定】
次世代加速器計画【ILC】

2021/5/10の日経新聞記事の情報を基本として
トピックをお知らせします。

日米欧の計画で進む国際リニアコライダー(ilc)
は新しい物性物理学の理論において
突破口を開くと期待されます。
また経済面でも期待され、
「科学のオリンピックを30年続ける」
ような効果があると評価する人々もいます。

また、日本学術会議は「事故対策」「不確定要素」
を懸念しています。そんな中で、宇宙が誕生した
状態を再現することを目的としていて
新しい理論に繋がる実験を計画しています。実際に
建設する予定は東北地方の北上山地が予定地
となっており2035年ころの稼働を目指しています。
総建設費は8000億円となります。

大きさは全長最大で20キロメートルで
小柴
氏・梶田氏がノーベル賞を受けたヒッグス粒子を
大量に作ります。

実験の姿としては
両側から+とー(プラスとマイナス)の
電荷を其々帯びた電子と陽電子を発射して
光速度近くまで加速した上で衝突する事で
大量のヒッグス粒子が発生する姿を観測
しようというものです。

ヒッグス粒子は物質に質量を与える
素粒子であると考えられていて
欧州合同原子核研究機関(cern)にある
巨楕円形加速器「lhc」で2012年に観測されています。

現代物理学で注目される微粒子なのです。

その数は理論的には1種類とも5種類とも言われ、
実際の実験結果が期待されます。また、
全宇宙の1/4を占めると言われるダークマター
の発見も期待されます。

同様な計画は中国でも進んでいるようで、
こちらの動きも注目されます。

アニメのエバンゲリオンに出てくるような
未知の粒子が制御出来るとしたら
素晴らしいですね。

新聞を読んだ時は計画の推進面だけしか
分かりませんでしたが、実際問題を含んでいて、
乗り越えるべき障壁もあります。

今後の情報をもって再度、
話題を改定したいと思います。



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【2021/2/4トピック-9/23原稿改定】ドローン実用化へ【72時間の壁】

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。



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JAXAのカプセル帰還【2020/12/7初稿‐トピックス‐2022/09/22改定】

2020/12/7の日経新聞の記事から

トピックスをお届けします。

JAXAが打ち上げた小惑星探査機

はやぶさ2が6日未明に天体から

物資を持ち帰りました。

https://rcm-fe.amazon-adsystem.com/e/cm?o=9&p=12&l=ur1&category=amazonrotate&f=ifr&linkID=bc790cf026b8e5b87ae9626ac06d025a&t=nowkouji226-22&tracking_id=nowkouji226-22

カプセルを切り離したはやぶさ2は

別の惑星探査のミッションに旅立って

います。約350人の観客を集め

相模原市淵野辺にあるJAXAでは

パブリックビューが開かれていたようです。

https://rcm-fe.amazon-adsystem.com/e/cm?o=9&p=13&l=ur1&category=amazonrotate&f=ifr&linkID=855691d3a5d3cd4c45c8f09a008af08b&t=nowkouji226-22&tracking_id=nowkouji226-22

相模原市のJAXAはもともと東大の
付属機関が前進組織でペンシルロケット
を飛ばした時期から衛星研究の拠点
です。そこでのメンバーが喜んで
いたようです。

また筑波のJAXAはNASDAの流れ、
調布のJAXAは航空研の流れですが、
その話は別の機会に譲ります。

先ずは、おめでとうございます。

以上、間違い・ご意見は以下アドレスまでお願いします。
時間がかかるかもしれませんが必ず返信・改定をします。

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2020/12/07_初回投稿
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【トピック】日本での原爆開発と仁科博士

2022/7/31(日)の日経新聞よりトピックをお届けいたします。

太平洋戦争中に旧陸軍がすすめていた

原爆開発「二号計画」です。

計画主導者は当時の理化学研究所の仁科博士。

仁科博士の原稿でも触れていますが、

計画遂行のためにサイクロトロンを作り上げましたが、

終戦直後に米軍によって廃棄されています。

仁科博士を「計画の主導者」と表現しましたが

同氏の資料館の資料によると1938年から1947年

にかけてやりとりした手紙のカーボンコピーが同氏の

考え方の移り変わりを伝えていると言われています。

具体的には陸軍に基礎研究を進める資金を求めていく仁科氏が

現在の価格で言うと500万円程度の資金を得て

「核分裂エネルギーの研究」に対して予算を得ていきます。

当時は卓上の理論であった核分裂エネルギーの爆弾への利用が

具体的に進められていくのです。仁科博士の意識としても

「戦時欠くべからざる研究を重点的に推進」という

表現に代わってきています。①お国の為に

何処まで滅私奉公していくかという考えと、

②若い人を兵隊さんとして戦場に送らない為の基礎研究

の間で非常な葛藤があったようにも見えます。

そしてなにより、

戦後になって日本物理学会が核兵器に対して

明確に廃絶のスタンスを貫いていった事実こそ、

仁科氏が弟子に残していった「意志」であると

編集者の青木さんは綴っています。

仁科博士は毅然とスタイルを貫いた先人でした。

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 エクソソーム実用化_改訂【トピックス2020/11/16初回-2022/09/09改定】

こんにちはコウジです。「エリクソーム」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の時点で‗ ①SyvEgTqxNDfLBX‗3385⇒3575‗②ev2Fz71Tr4x7b1k‗2717⇒3131 ‗③BLLpQ8kta98RLO9‗2543⇒5477‗④KazenoKouji‗3422⇒6564 なので合計‗6102+5965=【12067@2/9】⇒6706+12041【19747@7/3】

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】

2020/11/16の日経新聞記事より 科学関連の情報をお届けします。 細胞間に宅配網があり、 ガン治療に活用が期待されています。

配送を担う物質はエクソソームという 直径百ナノメートルの微小カプセルです。 血液に乗ってがん細胞に向かい、 到達すると運搬物を取り出します。 血液中で変質する物質の運搬に有効です。 SF作品の「ミクロの決死隊」みたいですね。 ウィルスに体がやられた際に仲間の応援が届くのです。 例えば、がん細胞に対して対抗物質を届けるのです。 卵巣がんに対して動物実験で成果を収めています。

1980年代にエクソソームは細胞の 老廃物を運ぶゴミ袋みたいな物だと 思われてきましたが、2000年代になると 細胞同士の情報伝達に不可欠な物質を 運搬していると知られてきたようです。

東京医科大学のグループは牛乳が含むエクソソームで研究をしています。 入手が容易な牛乳がもつエクソソームで抗がん作用のある 核酸医薬を詰める実験に成功しています。  

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【トピック】シン・ウルトラマンでの物理の考察(最新の世界観)

科学技術と子供の夢・ウルトラマン

今回、日経新聞の記事を起点にエンターテイメントの中での物理学の一面についてコメントしてみたいと思います。題材は「シン・ウルトラマンの物理学です。この映画は上映されたばかりで科学の裏付けを持った話を沢山盛り込んで子供たちの興味関心を誘っています。

京都大学の橋本幸士教授が監修を務め、仮説であることを含めてウルトラマンの世界観を構築しています。作品中での防衛組織「渦特対(かとくたい)」のメンバーが物理の話をする時に物理学者っぽい表現が出来ているか、とか。

作品中で扱われている物理概念

プランクプレーン

宇宙を構成していると考えた時の「膜(まく)」のような存在が「プレーン」です。テレビの中人は二次元のプレーン、人間生活している我々は3次元のプレーンに閉じ込められていると考えてみて下さい。そんな考えから話を進めていきます。プランクプレーンはそんなプレーンの一つです。単純な観測にかかる次元の先に量子力学で表現できる次元があって、その先にひも理論で表現される次元があって、量子力学的な説明が可能な「プレーン」がプランクプレーンなのです。

並行宇宙

映画の中ではウルトラマンや登場する宇宙人が異次元の宇宙と我々のクラス世界を行き来するのですが、この世界観は「余剰次元」、「プレーン宇宙」という物理概念から発生していて裏付けられています。超ひも理論からこれらの概念は意味を持ち、数学的な仮説(枠組み)の中で厳密に説明できる世界観なのです。

6次元

6次元は素粒子の世界で使われる言葉で、直線でノルム(距離)を使って定義される「一次元」、平面で二つの方向と、ノルムで定義される「二次元」、立体世界で三つの方向とノルムを使って定義される「三次元」からの拡張で時間やその他のパラメターを使い4,5,6次元が定義されていきます。(この考え方を進めると9次元まで空間を考えることが出来ます)構成物質として原子や素粒子を考えた時に、さらに分解(解析)していく手法として「微細なひも」で説明される(分解・解析される)素粒子の中身を6次元の理論が支えているのです。

最後に

こうした概念を使い、映画は作られています。その映画を見て子供たちは何を夢見て実現していくのでしょうか。考えてみればそんな子供を育てるのは我々大人なのですから興味関心を殺さずに発展させてあげるべきです。そんな世界を作る為に私も(このブログも)少しでも思想喚起したいと思います。今後もこんなトピックはあげていきたいと思います。

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