** 質問と回答 (2002-12-18, M が宮本による回答)

01s2001: シュレディンガーは, どのようにして方程式を考えはじめたのですか ?

M: 振動する弦の運動方程式やド=ブロイの物質波の式からシュレディンガー方程式を 導出している本を見かけたことがあります。しかし神ならぬ身の私としては, シュレディンガー本人がどのような考えでそこに至ったのかを知るすべはありません。

01s2002: 先生にとっての, 学問, あと, 量子化学とは何ですか ?

M: 考えたこともありませんでした。ということは, 空気や水と同じようなものと いうことかな。

01s2006: 世の中で学問で予測・証明できないことはありますか ? あるとすれば どれくらい ?

M: 「ゲーテルの不完全性定理」(注: 二つある) は参考になりますか。

01s2019: エアコンとかでマイナスイオンがでるはずがないと言っていましたが, それでは, 何のことを, マイナスイオンといっていると考えますか。マイナスイオン ではなくても, 何か似たものや, 根拠があると思うのですが, 先生は何だと思い ますか。

M: 下記 Q1 参照。

01s2027: 問題が難しいと思うのですが

M: そうですか。でも提出物が要件を満足していません。

01s2031: 大学が法人化されれば現在大学で研究されているが, 社会, 企業で必要と されていないものは費用の関係ですたれ, 仮に未来において発展するのであれば有益で あったとしても現在においてそれが役割をはたしていなければ, これから発展できずに 消滅の道をたどることとなり新たな科学というものは, 発展していかないのでは ないでしょうか ?

M: その可能性は大いにあります。でも日本の社会はそれを選択したので, その中で 何ができるかを考えるだけです。

01s2032: いろいろな参考書を見ましたが, ターンオーバールールについて詳しく 書いてある参考書が見つけられませんでした。ターンオーバールールは難易度の高い 参考書には詳しく書いてあるのですか。

M: 下記 Q2 参照。

01s2034: 古典物理学と量子力学の最も大きな違いは, 位置と運動量が相補的な オブザーバブルかどうか, (つまり位置と運動量に対する演算子が可換であるか, 可換でないか) というように考えてもよいのですか。

M: そもそも物理量に演算子を対応させるという発想が, 古典論には無いのでは ?

01s2035: 量子的思考が物理・化学以外ではどのように利用されているのですか ? (``量子的思考'' の下に ``(量子論)'' の文字が配置されている)

M: 「物理は科学の基本だ」との立場なら, 科学の全てにと言っても良いでしょう。

01s2038: 量子力学についてのわかりやすい演習問題などあったら教えて下さい。

M: ``わかりやすい''は主観の問題なので, どれがふさわしいかは人によりけり でしょう。それに私は演習書はほとんど見ていませんので, 自分にとってどれが ふさわしいかすらわかりません。あなたにとって良いものを見つけたら, 参考に したいのでぜひ教えてください。

01s2041: 証明する問題で仮定が正しいかわからなかったら, 仮定を使わずに証明する 方法はあるんですか。

M: 普通は真であると認られそうな仮定を採用するのでは ? すなわち真偽不明な 仮定であれば採用しないで, 別な仮定をするだけ。それとも, 別のことをききたいの かな。たとえば ... ある命題が正しいと仮定して (すなわちその命題の真偽は不明, あるいは「その命題は真である」との仮定の真偽は不明), その結果矛盾が生じる ことがわかれば, その命題は偽であると証明される [背理法], とか。

01s2047: ポテンシャルエネルギーと位置エネルギーはどう違うのですか ?

M: ``ポテンシャル'' とは ``(潜在的な) 能力'' の意味です。ポテンシャルエネル ギーは, 運動エネルギーなどの別の形態のエネルギーに変換されて仕事をすることが できるエネルギーのことです。

01s2051: 100 点満点で 120 点はとれるのでしょうか ? とれるとしたらどのように すればとれるのか ?

M: 私の場合には, 予測・期待した解答以上にステキな解答であれば, ボーナス点を つけます。

01s2059: ニュートリノに質量はないのですか ?

M: スーパーカミオカンデでの観測の結果, 質量がゼロでない証拠が得られたとの 報告があるようです。

01s2061: どうして ^ 記号が使われるようになったのですか ? 別の記号でも良いと 思うのですが…。

M: そうですね。でも微積分の記号や文字の形なども, 歴史的理由で現在みんなに 使われているので, みんなと意思疏通をはかるためには, そういう共通のルールに したがった方が得です。

01s2063: マイナスイオンがいやされると世間ではいわれていますが, 先生は, 化学的なことを無視したとして, マイナスイオンがているとすると (ママ), どうなって人にいやされると考えられますか ?

M: 下記 Q1 参照。

01s2070: ターンオーバールールは, ほとんどのテキストで見つからなかったのだが。

M: 下記 Q2 参照。

01s2071: 量子力学的には水素しか解かれていないのに, 量子力学的効果が応用されて いるのはなぜか ?

M: あなたが考えている ``解く'' とはどういう事よ, と小一時間 (以下省略)。

01s2073: 目に見えないミクロな世界の話である量子論に終わりはあるのですか ?

M: ``終わり'' って何ですか ? もし定義可能ならば, 有無を考えることができるが, 定義できなければ, 有無を問うことはナンセンスでしょう。

01s2074: 今の時代, どの本を見ても, 知りたいことは, すぐ見つかる。公式, 定理, 法則を暗記することは無意味なことなのか ?

M: 暗記していれば探す手間・確かめる手間・再発明する手間が省けます。そういう ことに労力を費やさずに, 直接的に目標に迫ることができ, さらに先に進むことが できます。また, 新しい着想を得るための材料をたくさん持っているということも できるでしょう。

00s2022: ある現象を説明するために量子力学ができた, と言ったがでは量子力学を 研究しても (なにか物を作るという意味で) 何もうみだせないのでしょうか。

M: 現実にたくさんのものが産み出されているのではないでしょうか ? ところで 他の多くの学問 (科学) も, 現実の現象を説明するために考え出されたのではないで しょうか。

99s2062: ありません

M: そうですか, しかし提出物が要件を満足していません。

99s2076: 今年は暖冬といわれ, 弘前でも降雪量が少なく, まだ根雪にはなって いませんが, 先生は, 雪がつもって根雪になるのはいつ頃になると思いますか。

M: 11 月中に厳しい寒波が来たりして, てっきり今年は暖冬じゃないと思って いました。

** 複数の人が共通の質問をしたし, 少し長くなるので, まとめて回答します。

Q1: マイナスイオン について。

M: 疫学的・臨床的には「理由は良くわからないけど効き目がある」も可でしょう。 しかし「いやす」ということは科学的定量的に計測できませんので, 科学的には なんとも言えませんし, さらにそれがマイナスイオンのせいだと主張するなら, これらについての証拠が必要です。なおここで挙証責任は, このような特別な主張を する方にあります。 また一般の人よりも化学に深く関わっている身としては, 化学的なことを無視できま せん。通常は ``マイナスイオン'' という言葉は化学的にきちんと意味のある用語 です。しかしどうも彼等は別な意味を持たせているようであるにもかかわらず, それが 何であるかの説明がなされていなかったり, きちんとした分析をしているようには 見受けられません。学術用語の意味を独自に改変して用いることは誤解のもとです から, やめていただきたいですね。 単なる宣伝であって語感だけを利用しているだけなので, いちいち目くじら立てて 怒るなということならば, それは科学っぽい衣をかぶせて日本人の科学音痴につけこむ というズルい手法だと思います。

Q2: ターンオーバー・ルール

M: ``ターンオーバー・ルール (turnover rule)'' という名前が載っているかどうか という意味なら, 載っていない本もあるかもしれません。しかしそうであっても, エルミート演算子の基本的な性質のひとつとして, この規則 (関係式) が紹介されて いることはあるでしょう。 私の手元にある本の ``Introductory Quantum Chemistry'' や ``量子力学 (基礎物理 シリーズ 第五巻)'' にも載っています。また, ターンオーバー・ルールでもって エルミート演算子を定義している本さえあります。 この様に基本的なことですから, 難しい本じゃなくちゃ載っていないということでは ありません。


2002-12-20, Ryo MIYAMOTO