星合の空ヤバババババ

こんにちは、おっくーです！もうB2が終わってお勉強する物理の内容がどんどん難しくなってきています。しかし、いまだにろくに微分方程式が解けないとか講義でやったはずの内容忘れたりとかがたくさんあります。あまり講義に出てしっかり勉強しないとこういう目にあうのでしょう。三年生になったら講義に出る回数は増やします。講義を展開してる教授達ももしかしたら面白い話などをしているかもしれませんしね。

今回のブログは今までの物理の内容とは打って変わってdアニで見たアニメの感想(怪文書って言うな)を軽く語りたいと思いました。

今回見たアニメはタイトルの通り星合の空です。私も中学時代ソフトテニス部だったので少し懐かしみながら見ていました。
リンクはこちらから↓
https://www.tbs.co.jp/anime/hoshiai/

ここでも概要を簡単に説明すると、弱小ソフトテニス部に次の大会で一度も勝てなかったら廃部と告げられて廃部を逃れるために部長である新城柊真が転校生の桂木眞己をソフトテニス部の部員として試合に勝つよう入部させます。そして少なくとも大会で勝てるくらいには部を活気づけていくといった感じです。

これだけ見ると普通のスポーツアニメですが、星合の空にしかない点として部員の家庭の事情が色濃く描かれています。私は今までこんなに家庭の描写がされているアニメを見たことがなかったのでかなり新鮮でした。例えば、桂木眞己は母親と2人暮らしですでに父親と離婚しています。しかし父親は母親のお金を受け取りに(半ば奪いに)眞己の住処へやってくるのです。その際に眞己に暴力を振るい、完全に眞己の恐怖の対象としてなっているのです。

感想としては、ソフトテニス部が徐々に活気を取り戻していく中家庭でのイベントによる恐怖を若干感じざるを得ませんでした。眞己という人は素晴らしくポジティブで部を直ちに更正させるくらいのムードメーカーではありますが、そんな中父親がやってくるときはやはり怯えてしまうのです。具体例はこれくらいにしますが、エルフェンリート顔負けの急展開があったり、思春期という自我が不安定な描写を非常に忠実に再現していたと思います。さらに部員の大半の親が部員の敵役として描写されていたのも印象的でした。これ以上書くとネタバレとなるので感想はこれぐらいにしますが、最近見た中では推しアニメになりそうです。

リアルとモデルの線引きについて

　こんにちは、おっくーです。年末年始とは打って変わって少し忙しくてあまりこちらに顔を出せませんでした。リアルが充実してるのかもしれません。実質リア充。最近部屋の模様替えをしてかなり納得のいくものが出来たので一人でブチ上がっているのですが、お家のwifiとの接続が悪くてデスクトップpcが置物になりかけてます・・。そこでポケットwifiを買おうかなと思っているのですが、少しばかり痛手になりそうですね。そもそもTexに起こしたり時たまアニメ見たりしかしないのでそれで十分かなと思っているのでこれらのことって全部iPadでできちゃうんですよね〜。ブログも書けますしデスクトップpcは東方でもやりたくなったときに起動しましょうかねー。

　雑談はこの辺にしといて本題に入ります。今回はタイトルの通り「モデル」と「リアル」の線引きについて小一時間考えてみたいと思います。

　ある日Twitterを眺めていたら電子の形についてどう思うかのアンケートが流れてきました。選択肢としては「有限の広がりを持つ」「点である」「ひもである」「その他」の4択でした。この答えとして今の私が出せるのは「電子は実験結果に合わせるためのモデルに過ぎないのだから、実験結果との整合性を取れる限り好き勝手に仮定してよい」ということです。磁性の相転移などを説明するのに使われるIsing modelなどもこのような立場をとっていると聞いた覚えがあります。もちろんこの回答は電子の「実在」性を無視した回答になります。しかし、電子を「リアル」としてではなく、「モデル」として考えるならばこのような回答が許されるはずです。そもそも電子の「実在」が決定づけられているものなのでしょうか。何をもって「実在」とするのでしょうか。

　まずは「実在」について考えてみましょう。まずあなたはあなた自身を「実在」しているとみなすことはできますか？この答えはYESとしましょう。この仮定がなければ「実在」について語れないと思います。これを「自己認識の仮定」と呼びましょう。この仮定によりあなたは自分の実在性を認めざるを得ません。次にあなたに備わっている「感覚」、ここでは視覚や聴覚などの言葉を指しましょう。あなた自身の感覚の「実在」も認めることにしましょう。すると、あなたの身の回りにある椅子、スマホ、聴き慣れた音楽など幅広い対象が「実在」することになります。そして「実在」の記憶も仮定に入れましょう。これは一度感覚を介して「実在」を認めた対象を感覚を介していないときでもその対象の「実在」を認めることです。これのおかげで一度「実在」したとすればその後もずっと「実在」したと言えます。まとめると「実在」を認識するとは

・自己認識の仮定

・自己感覚による対象の「実在」性認識の仮定

・「実在」の記憶

の3条件を満たすことを要請することにします。感覚については後ほど議論します。

　次に電子を「実在」するとみなすにはどうすればいいかということですが、これは感覚を介して電子を知ればいいのです。「ある対象を感覚を介して認識する」ということの困難さが電子の「実在」を有耶無耶にしてしまっています。・・と、お腹が空いたので今日はここまでにします。

　「モデル」と「リアル」の線引きについて直接言及できていませんでしたが次回は「感覚を介して対象を認識する」ということをより深く掘り下げて「モデル」などにたどり着けたらいいなと考えています。それでは、

電磁ポテンシャルは物理量なの？

　こんにちは。おっくーだったりおっくーじゃなかったりします。今日も元気にニートしてます。最近家で物理だけじゃさすがに気が狂うのでブックオフへ散歩するんですよ。そしたらマクマリー有機化学が1000円で売ってたり化学入門シリーズの無機化学が400円くらいで売ってました。買おうとも思いましたが本棚のまだ穢れのない子供たちのことを思うと買えませんでした。それと物理系の本で光るものがなかったのでちょっとかなぴこ。

　前回のブログで「場は物理量って書いてあるけど電磁ポテンシャルは場でかつ、物理量でないとされている。その辺どう解釈してるの？」といった趣旨の質問が寄せられました。盲点でした。質問いただいた方はありがとうございます。ここではその質問に答えられる範囲で答えます。

　まず、物理量であるならば測定によって一意的に測定値が得られるはずです。例えば自宅の位置を測定するときには基準点（大学や駅など）を設ければそこからどの方向へどれくらい離れているのかで一意的にわかりますね。（このとき、各場所の大きさは持たず点とみなす）古典電磁気学では電場と磁場を場の変数として電磁ポテンシャルを考えるとゲージ不変性（電磁ポテンシャルのゲージ変換によって電場と磁場が不変である性質）が保たれています。したがって電磁場を場の物理量としてみると電磁ポテンシャルは一意的に測定できないために物理量ではないと結論づけることができます。このとき、ローレンツゲージ条件を満たします。言い換えると、電磁場の物理状態が確定していても電磁ポテンシャルは自由度を持つということです。少なくとも古典論では電磁ポテンシャルは物理量ではないことがわかりました。

　しかし、これは古典電磁気学の帰結で量子化してもその自由度が保たれるとは保証できません。 まず電磁場の量子化を試みようとするときに古典論と同じラグランジアン密度を量子論でも要請してディラック場などと同じように量子化しようとすると、スカラーポテンシャルの正準共役運動量が存在せず（0になってしまう）に正準量子化の要請を満たさなくなることがわかります。（経路積分量子化については私の不勉強により言及できません。）しかし、ローレンツゲージ条件より弱い条件を課すことによってゲージ自由度は保たれるらしいのでやはり電磁ポテンシャルは量子論においても物理量ではないとみなすことができます。場の変数でも物理量と物理量でないものがあることがわかったところで今日は終わりにします。

場ってなんや・・・

　お久しぶりです。半年以上は立っているでしょうか。気まぐれでブログ再開する気になったので再開したのでありまつ。最近きんモザ見始めたんですけとあれ尊いですよね。個人的に一話のアリスとしのがお別れしてるところがすきです。

　最初に書きますが、これを見ても場を把握するきっかけ程度にしかなりません。それでもいいかたはどうぞ。

　場について考える前に失敗談から書き込みます。結構前に友達と物理の話してたんですけど、そのころ場の量子論覚えたてだったわけですよ。それで友達が量子測定の波束の収縮について悩んでいたらしかったので、つい場の量子論の局所性の要請のことで返してしまって・・・そのとき何が関係あるんみたいなことを言われて言葉が詰まったので、私は場の量子論分かってないし量子測定も分かってないなと再認識させられましたね。ええ。

　量子論で比較して場の話にしていくんですけど、よく量子力学は粒子を量子化、場の量子論は場を量子化したものといいますよね。そもそも量子測定とは粒子の状態を測定するものなのですか？まずは波動関数からみていきましょう。波動関数を測定するということは波動関数の全貌を測定によって明らかにするといえるのでしょうか。しかし、測定という行為は物理量を状態ベクトルで測定値を得るということが適当だと認められていて波動関数は物理量ではないから波動関数そのものを測定によって得ることはないといえます。では量子場はどうでしょう？場の測定の前に古典論の話をしましょう。

　古典力学では粒子間の相互作用は記述できます。これは粒子との斥力（引力）を伝搬するもの（エーテル）の速度が無限大と信じられてきたからです。しかし、特殊相対論によってエーテルの存在は否定され古典力学と古典電磁気学は古典的に統一できなくなりました。場の存在は古典電磁気学からできた概念ですが、ここにきて粒子間の相互作用ではなく、粒子から伝搬するものを記述する場、場から粒子の二つの相互作用を考える必要がでてきました。古典力学が否定される系の存在によって場の存在がより重要視されたということです。

場とは砂川さんの理論電磁気学で書かれている言葉を一部借りると「位置と時間を連続的なパラメータとする、すなわち連続無限の自由度をもつ物理的体系」である。つまり場は物理量なんですね。ってことは場は測定の対象になりますよね。量子場も同様で物理量演算子を基本変数とするなら測定できるはずなんです。疲れたし年越しレポートもあるで今日はこの辺で。話の続きはするかもしれないししないかもしれません。

理論電磁気学

1Q終わった～

　こんにちは、おっくーです。

　期末テストも終わりレポートも全部提出したので1Qが完全に終了しました。早く終わらないかなーと思いつつもやはり終わってみると短いものですね。2Qは解析力学があるので、それはしっかりやっていこうと思っています。

　しかし、最近勉強してて思ったのが勉強すればするほど興味が広がっていくんですよね～。熱力学勉強してて相転移とかもやりたくなったり。

　こんな感じで今まで素粒子、宇宙論系にしか興味ないと思ってたんですけど最近物性もいいのではと思えてきました。(数学理解するの大変ですしね)素粒子→物性→実験と敷居が低くなるものに興味を持つようになる物理学徒もいると思いますが、私はいろんなことに興味を持つのはちょっとは勉強してる証拠かなと思ってポジティブにとらえています。学部3年のうちに勉強できそうなところはいろいろ手を広げて勉強したいですしね。ただ今もひもや初期宇宙に対する興味は薄れていないので、まずはそれに向けて研究室に入るまでは頑張っていきたいと思います。

　だらだら書きすぎたところでおわおわります。

原島解析力学読み終わりましたー

　こんにちは、おっくーです。

　先日初めてライブいったんですけどあんなに見ごたえがあるものとは思いませんでしたー。ん？どこのライブ？(聞いてない)多分ツイッターとか見てればわかりますよー。

　そんな感じで本題です。解析力学読み終わったんですけど、何にもわからなかったです笑。特に積分不変量から前期量子論にいくところがわかりませんでした笑。

　特殊相対性理論とかはなんとなくはわかったのでランダウの場の古典論でもやってみようと思います。あと解析力学はひも理論とかやるなら特に復習が必要らしいのでもう1,2冊は買おうと思っています。これから洋書にチャレンジするのもいいですねー。

勉強中　物理のテンソル計算　特殊相対性理論　熱力学　特殊関数論　位相幾何学

　読み終わった参考書（完全に理解したとは言ってない）

　基幹講座　数学　集合・論理と位相　新井敏康著

　基幹講座　数学　微分積分　砂田利一著

　基幹講座　数学　線形代数　木村俊一著

　力学Ⅰ　－質点・剛体の力学ー　原島鮮著

　力学Ⅱ　ー解析力学ー　原島鮮著

　物理数学Ⅰ　複素関数・ベクトル解析　古賀昌久著

おわり

期末テストが近づく

　どもーおっくーでーす。

　これからはこんな感じのペースで続けていくと思いまーす。

　最近ツイッターというものをよく見てるんですけど、本当にあそこにはいろんな人がいますね。特に驚いたのが高校生なのに現代物理学に手を広げてる人もいることですねー。すごい、将来有望だなー。俺も負けてらんねえ。(もっとも研究は競争ではないとは思うが。)そんな感じで自分は宇宙論とひも理論に手をつけられるように頑張ってはいますね、はい。(ほんまか？)

　ところで我が大学もそろそろ期末テストが近づいてきました。ん？もう期末テスト？

　そうなんです。この大学は4学期制なのですぐに期末はやってきます。大変だなー。

　ちなみに科目は簡単に書くとこちら↓

　英語

　ドイツ語

　物理数学

　物理数学

　電磁気学

　物理数学2個あるの謎ですねー、1限分の時間じゃ自分たちの学力を見極められないのでしょうか。語学は単位さえ取れればいいみたいな感じなんですけど、専門はきっちり高得点とらないと行きたい研究室に行けない……というわけでもないらしいです。なんで気軽に受けていきましょう。おー。