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アイザック・バロー
【幾何学的に微積分を考えニュートンを育てた】-5/1改訂

こんにちはコウジです。
「アイザック・バロー」の原稿を改訂します。

主たる改定点はリンク切れ情報の確認です。
FanBlog閉鎖に伴いリンクは無効としてます。
また、リンク切れ情報も目立っており、改訂。
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そして沢山情報が伝わるように努めます。
(以下原稿)

「遥かなるケンブリッジ」藤原正彦著
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【1630年10月生まれ ~ 1677年5月4日没】

 バローとルーカス職

今回のご紹介するバロー教授は
イギリス・ケンブリッジ大学の数学者です。
バローはケンブリッジ大学での
ルーカス教授職に初めて任命されています。
ルーカス職とはケンブリッジ内大学の称号(職位)で
クール(Cool)な物理学者に国王から贈られる称号です。
特に数学系の理解が高い人物に贈られます。

 筆者とバローの出会い

私がバローの名を初めて知ったのは
高校の時の英語の教材で、
次の様な文章だった気がします。

Just under three hundreds years ago,
the professor of mathematics
at Canbridge did distinctly unusual
thing. He decided one of his pupil was..…

上記英文での教授がバロー先生で
その後に出てくる弟子(生徒)がニュートン
なのです。バローはニュートン
ルーカス職を譲ります。(1669年の話です)
当時20代のニュートンの方が
ルーカスの職位に相応しいと判断したのです。

異例な判断だったようですが
その後のニュートンの業績を考えると
バローの判断は素晴らしいと分かります。
因みにその後、名誉あるルーカス職は
ディラック
ホーキング

引き継いでいきます。

 バローの業績

上記、英語の文書が書かれた時代
から更に時代は進んでますが、
バローの残した業績は物理学のみ
ならず、工学、ひいては産業に
大きな成果を残しています。

具体的にバローが残した業績で
特筆すべきは微分と積分が
真逆の数学的行為であると幾何学的
に証明した事だと言われています。
今では当たり前なのかも知れません
がバローが整理、体系化した結果
なのです。

また正割(secant; セカント・Arccos;アークコサイン)関数
の積分を「閉じた式」で表現しました。ここで
閉じた式と表現しましたが無限に続く漸化式や、
点線(・・‣)を含む式は使わない表現です。

こうした整理・体系化をバローは進めました。
ニュトンに教授職を引き継いだ後は
神学の研究に移ったと言われています。
 

〆最後に〆

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2020/10/06_初稿投稿
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 Barrow and Lucas

Professor Barrow is a mathematician at the University of Cambridge, England. Barrow has been appointed for the first time as a Lucas professor at the University of Cambridge. The Lucas professor is the title (position) of the University of Cambridge and is given by the king to a cool physicist. It is especially given to those who have a high understanding of mathematics.

 My Memory

The first time I learned the name of Barrow was in English teaching materials when I was in high school, and I think it was the following sentence.

Just under three hundreds years ago,
the professor of mathematics
at Canbride did distinctly unusual
thing. He decided his pupil his was ..…

The professor in English above is Mr. Barrow, and the disciple (student) who appears after that is Newton. Barrow hands over Lucas to Newton. He decided that he was more suitable for his position.

It seems that it was an unusual decision, but considering Newton’s subsequent achievements, Barrow’s decision is wonderful. By the way, Dirac and Hawking will take over the prestigious Lucas profession after that.

 Barrows work

Although the times have progressed further from the time when the above English documents were written, Barrow’s achievements have made great achievements not only in physics but also in engineering and eventually in industry.

Specifically, it is said that what is remarkable about the achievements left by Barrow is that he geometrically proved that differentiation and integration are the opposite mathematical acts. It may be natural now, but it is the result of Barrow’s organization and systematization.

 

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ガリレオ・ガリレイ
【近代科学の父、天文学の父|数学的モデルを作り実験】‐4/23改訂

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近代科学の源流
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【1564年2月15日生まれ ~ 1642年1月8日没】

ガリレオの生きた時代

イタリアのガリレオ・ガリレイの名は世界中で
近代科学の父、天文学の父として知られています。

数学的なモデルを確かにして現象から
パラメターを選びその数値を観測可能な
道具を選ぶ事で実験検証する手法は
ガリレオが確立したものです。

そして、
ガリレオの生誕年での西暦はユリウス暦で
死没年の西暦はグレゴリオ暦です。

ガリレオ・ガリレイはそんな
2つの暦を使う時代に生きていました。

そんなガリレオが生きた時代には自然科学の考えに対して

暗黒の時代背景がありました。教会が力を持ち、

表現が不適切とされた時には社会的な制裁を受けました。

ジョルダーノ・ブルーノという哲学者は
火炙りに処されています。

ブルーノの断罪は多岐に渡ります。

その中の一つが天体関連です。

当時の教会の考えでは、地球が太陽や土星の様に

運行してはならないのです。
今では理不尽とも思えますが。

ガリレオとケプラー

ガリレオは同世代のケプラーと交流を持ち刺激し合います。
互いの研究を認め、影響を及ぼすのです。ガリレオは
質の良い観測機器を生み出し、木星の衛星を観測します。
それを遠い地で知ったケプラーがその観測機器(望遠鏡)
を欲しがりますが、ガリレオは「あげる」と約束しながら
結局送らず仕舞いで話は終わります。アーサー・ケストラー著の
「ヨハネス・ケプラー」より引用しますのでご覧ください。
ガリレオの発見を世間が問題にしている点をケプラーは指摘します。
(以下、太字部が同書からの引用です)

 P306.(1610年8月9日、ケプラーがガリレオに手紙を書きます)
 「(…略…)私どもは哲学的問題ではなく法律的問題を
 扱っているのです。ガリレオは故意に、世間を惑わせたの
 でしょうか。(…略…)我がガリレオよ出来るだけ早く私に
 承認を推薦して下さる事を要望致します。」

⇒今度はガリレオは急いで返事を書きました。

(1610年8月19日パトヴァにてガリレオからケプラーへ)
「我がもっとも学識のあるケプラー。貴下の二通のお手紙を
 私は受け取りました。最初のお手紙は、貴下が既に
 本にされて出版されていますが、(…略…)」

⇒ガリレオは出来るだけ質の良い機械をガリレオに送ると約束
⇒「わが友に送る」と約束していたが約束が果たされる事は無かった

 「相当数の人が『メディチ家の星』を見ているのですが、
 その人たちは皆沈黙するか躊躇しているのです。」

こうしてガリレオは自らがケプラーの「味方」であることを
強調して、ケプラーからの好意を彼なりに受け止めていたのです。
簡単には観測に関わらない(よく見えない!!)星を
星が好きな二人がともに見たがっています。そして、
その二人(ケプラーとガリレオ)が新しい天文体系を
作ろうと知力を振り絞っているのです。

ガリレオの研究環境と業績

そんな時代の中でガリレオも艱難辛苦に晒されます。

権力争いに巻き込まれ、天体に関する考えから

異端審問を受け、社会的立場を悪くします。

軟禁状態におかれ、体調も悪くなっていきます。

そんな有り様を知ったデカルトは論文発表を控えた

と伝えられています。更にはガリレオは失明します。

これは一説には過度の天体観測のせいだとも

言われています。ただ、その後も息子や弟子達の

助けを借りて出版をしたり振り子時計を発明したりしています。

振り子の等時性をもとにして,周期を起点に考えていき、

時を刻む仕組みを設計していたのです。

まさにプロトタイプの精密機械ですよね。

そして、最後は77歳で亡くなっています。

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(対応英訳)

First, Galileo’s birth year is the Julian calendar and the death year is the Gregorian calendar. Galileo Galilei lived in an era of using these two calendars.

The name Galileo Galilei of Italy is known all over the world as the father of modern science and the father of astronomy.

Galileo has established a method for experimentally verifying by making sure of a mathematical model, selecting parameters from phenomena, and selecting tools that can observe the numerical values.

When Galileo lived, there was a dark background to the ideas of the natural sciences. He was subject to social sanctions when the church was powerful and improperly expressed. A philosopher named Giordano Bruno is burned at the stake.

Bruno’s condemnation is wide-ranging. One of them is related to celestial bodies. The idea of ​​the church at that time was that the earth should not operate like the sun or Saturn. It seems unreasonable now.

In such an era, Galileo is exposed to hardships.

He gets caught up in a power struggle, gets an inquisition from his thoughts on celestial bodies, and makes his social position worse. He is under house arrest and his condition is getting worse.

It is reported that Descartes, who knew such a situation, refrained from publishing his treatise.

Furthermore, Galileo loses his eyesight. It is said that this is due to excessive astronomical observation in one theory. However, he has continued to publish and invent pendulum clocks with the help of his sons and disciples.

Based on the isochronism of the pendulum, he started thinking from the cycle and designed a mechanism to keep track of time. It’s a prototype precision machine, isn’t it?

And he finally died at the age of 77.

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あけましてオメデトウございます。今年も宜しくお願い致します。【@2025元旦】_1/1投稿

こんにちはコウジです。
「オメデトウございます」の原稿を投稿します。

投稿前に誤字がありました。
細かい文章も再考しています。しっかり正確に。
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(以下原稿)

あけましておめでとうございます。

今年も宜しくお願い致します。

個人として今年は新しいことを色々と始める積りですので
物理学の考察には時間を使わなくなってくると思えます。

昨年度のノーベル賞受賞を思い出してみても、
AI関連での発展が顕著なので、そうした考察を追いかけます。

先ずは新しい知見である「プログラム学習」を身に付け、
次々と最新トレンドを追いかけられるように体制を整えます。

その中で、進展に合わせて過去の科学史を振り返り
新しい意義を考察していきたいと思うのです。
(年初は書評の再考、サイト内リンクの確認をします)

実際、A8が運営するFanBlogが4月で閉鎖するという情報があるので
本ブログからのリンクをチェックしていかないといけませんね。

今年も宜しくお願い致します。

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【改訂】東大が量子コンピューターを2023年秋に導入
(IBM社製‗127量子ビット)

東大

こんにちはコウジです!
「東大が量子コンピューター」の原稿を改定します。
今回の主たる改定は新規追記分の補完です。
大分長いこと改定していませんでしたね。

初見の人が検索結果を見て記事内容が分かり易いように再推敲します。

SNSは戦略的に使っていきます。そして記述に誤解を生む表現がないかを
チェックし続けてます。ご意見・関連投稿は歓迎します。

(写真は従来の基盤の写真です)

以下投稿の内容は2023/04/22の
日経新聞記載の情報メインです。
現代の情報だと考えて下さい。

新聞記事を離れた所で冷静に考えていくと
税金の使い道の話でもあります。

日本国民の皆様が一緒になって考えて、
出来れば知恵を出し合えたら
より良い展開に
つながる類の話題なのです。しかし、
実のところ、大多数の日本国民は
「量子コンピュータ?言葉は聞くけれども…」
って感じで内容が議論されていません。
議論を喚起しましょう。

本記事では私論を中心に語ります。但し、
記載した量子ビット数は何度も確認しています。

ニュースのアナウンサーも語れる内容が少ない
のでしょう。
そんな中で東大本郷キャンバスでは
記者会見が開かれ、IBM社のフェローが
「有用な量子コンピューターの世界がすぐそこまで来ている」
と語っています。

物理学を専攻していた私でも多分野において下調べが必要です。
当面、「ラビ振動」、「共振器と量子ビットの間の空間」
「ミアンダの線路」、「量子誤り訂正」といった概念を
改めて理解し直さないと最新の性能が評価できません。

特に理化学研究所に導入された機種は
色々な情報が出ていて教育的です。対して
東大が導入するIBM社製の量子コンピューターは
トヨタ自動車やソニーグループなど日本企業12社での
協議会による利用を想定していて、
利益享受を受ける団体が限られています。
今後の課題として利用の解放(促進)が望まれます。 

東京大学が川崎拠点に導入

既に27量子ビットを導入している川崎拠点に2023年の秋に
127量子ビットの新鋭機を導入する予定です。
経済産業省は42億円の支援を通じて計算手法等の
実用面へ向けての課題を解決していく予定です。

一例としてJSR(素材メーカー)が「半導体向け材料の開発」
を想定して活用する方針を打ち出しているようですが
具体的にプロジェクトに参加する事で得られるメリットを
明確にする作業は大変そうです。

現時点での量子コンピューターの国内体制

報道では「量子ビット」の数に着目した表現が多いです。
実際に理化学研究所では2023年の3月に64量子ビットの
装置を導入して研究を進めています。

また、英国のオックスフォード・クァン・サーキッツ
は都内のデータセンターに今年の後半に量子コンピューター
を設置予定で外部企業の利用も想定しています。

対して米国のIBMでは433量子ビットのプロセッサーが開発
されていて、2023年度中には1000量子ビットの実現、
2025年度には4000量子ビット以上の実現を計画しています。 

EV電池開発に革新的貢献ができるか

一例としてIonQ社とHyundai Motor社は共同で
量子コンピューターに対する
バッテリー化学モデル
を開発しています。(2022年2月発表~)

実際に同社は新しい変分量子固有値ソルバー法
(VQE:Variational Quantum Eigensolver)を共同で開発してます。
開発目的はバッテリー化学におけるリチウム化合物や
化学的相互作用の研究への適用です。

 特定の最適化問題を解決するVQEは原理的に
量子コンピューターと親和性が良いです。
変分原理を使用し、ハミルトニアンの基底状態エネルギー、
動的物理システムの状態の時間変化率を考えていくのです。
計算上の限界で、既存システムでは精度に制約がりました。

 具体的に酸化リチウムの構造やエネルギーのシミュレーション
に使用する、量子コンピュータ上で動作可能な
バッテリー化学モデルを共同開発しています

リチウム電池の性能や安全性の向上、コストの低減が進めば
EV開発における最重要課題の解決に向けて効果は大きいです。
【実際、EV価格の半分くらいはバッテリーの価格だと言われています】

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2023/04/23_初稿投稿
2024/03/17‗改訂投稿

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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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2021/05/17_初回投稿
2022/09/25_改定投稿

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