物質理工学演習 BII (2005-11-30)
M: 以下は宮本のコメント
- 04s2006:
- 量子化学はイメージでとらえにくいのですが, それは自分が
よく理解してないということですか ?
M: 「イメージをつかむ」という言葉は「理解する」を意味するので,
イメージがわかないのは理解していないせいかもしれません。
- 04s2007:
- 人の人生で, 苦しいことと楽しいことのどちらが多いと思いますか。
M: その時は苦しいと思っても, 後から楽しかったこととして思い出される
ような場合もあるので, 苦しいことや楽しいことの定義は難しいですね。
また, 多さの測り方も定義が必要かも
:-p
学生時代の猛勉強が, 後の楽しい思い出になるように, がんばってください。
- 04s2008:
- ドラゴンボールのように, 家をカプセルに入れておくことは,
量子力学を使うと将来実現することは可能ですか ?
M: ドラゴンボールに詳しくないので, あなたが何をしたいのかわかりません。
しかし, どういう力が作用すると期待通りのことができ, そこには量子力学的効果が
あらわれているのか, 自分で考えてみてはいかがでしょうか。
なお, 量子力学などの学問・科学は説明の道具です。他方で実際に物事を行うのは
技術です。日本人にはこの区別がわかっていない人が多そうですね。
- 04s2010:
- 3 回目にして, そろそろ何を質問すればいいか, 解らなくなって
きました。どうすればいいですか ?
M: 演習で出される課題や発表者による説明も, 一点の曇りもなく理解できて
質問することがないなんて ! あるいは身の回りで日々営まれている現象の
背後に隠れた仕組みや原理なども, すべてわかっていて疑問がわかないなんて !!
わからないことが何もない悟りの境地に達するのは, そう容易なことではないと
思うのですが ...... スゴイですね。
というのは皮肉で, 良い質問とは自分で努力して知恵を絞って考え出すものです。
ボーッとしていて自然に浮かんでくるものではありません。
- 04s2011:
- 先生は, 朝ごはんですか ? それともパンですか ?
M: 今朝はヨーグルトを食べてきました。
- 04s2015:
- シュレディンガー方程式を厳密には解くことが出来ない場合の対処法
として, 近似解を求める方法があると聞いているが, 今現在ではその方法による
近似の精度はどれ程のものなのか。(ものによると思うが, 一般的に)
M: 本当に系によって違います。例えば水素分子のイオン化エネルギーについて,
実験と理論計算が競って精度の向上を目指した経緯があり, 現在では十進六桁で
求められていて, 実験誤差の範囲内で完全に一致しています。
一方で普通に化学であつかう程度の分子の場合には, 「化学的精度」でしか
求まっていないものや, 定性的にしか合っていないものなどもあります。
それでも現象を理解するのには有用です。
- 04s2017:
- 光の速さよりも早い物はありますか ?
M: 「のぞみ」は「ひかり」よりも速いと思いますが ...... っていうのは冗談です。
媒質中の光速度は真空中のそれよりも遅いので, 媒質中での粒子の速度が光速度を
越えることもあります。「チェレンコフ光」について調べてみましょう。
または, タキオン
:-p
- 04s2019:
- 授業での間違った回答は, 誰も言わなければ そのままですか ?
M: 以前にも言いましたが, そのとおりです。2005-11-16 の 04s2005 も参照。
それにしても, 宿題で正しく解答して提出してくれていながら授業中には
ダンマリな人って ......
- 04s2020:
- 先生が学生から学ぶことはありますか。あるとしたら, 印象に残っている
ことを一つ教えてください。
M: 物質理工学科に入学してくる学生さんは物理や化学や数学が得意だろうと
期待していたのに基本中の基本の知識に欠けていたり,
理屈を考えることが好きなんだろうなと思っていたのに全く違ったり,
私と違う常識の持ち主がいるってことをイヤというほど思い知らせてもらっています。
もっと一般的な思考技術として, 例えば「論理的な考え方」がどういうことなのか
わからない学生さんがいることに驚きました。
だから今では, 毎回配布するプリントの冒頭に明示的に書いていてりします。
- 04s2021:
- コメントに 探し方の練習が必要 とありましたが どのようにすれば
いいのですか。
M: もちろん場合に応じて工夫するわけで, 会得するには長年の経験と勘が
必要かもしれませんね。学生時代は, いろいろ試してみる修行時代ですから,
たくさん悩んで自分にあった手法を見つけてください。
- 04s2025:
- 前回提出したものので [ママ], 後から誤った解を書いて
しまったことに気づいたのですが, 次回に提正 [ママ] したものを
提出してもよいのでしょうか。
M: 勉強の成果を披露したいという学生に, ダメとは言いません。
- 04s2026:
- 自分のやる気を引き出すコツはありますか ?
M: 興味を持つことが一番だと思います。もしも始めは興味が持てなくても,
手を動かしていろいろ考えて, だんだんわかってくると, しだいに興味も
わいてくるかもしれません。
- 04s2031:
- 量子化学の大醐味 [ママ] は何だと, 先生は思いますか ?
M: 2005-11-09 の 04s2036 でも述べましたが, 物質 (または分子) の性質を
つかさどる電子の動きを, 数式で表わすことができるという美しさだと思います。
- 04s2033:
- 適切に判断するには, どうすればいいのですか。
M: 不適切な判断とは, 間違った判断ということだと思いますが,
「間違えないためにはどうしたらいいか」という質問でしょうか ?
人は必ず間違えるもので, 間違えないように集中力と注意力を発揮することも
必要でしょう。
しかし間違えた後に, どう反省してその後に生かすかも重要でしょう。
- 04s2034:
- 先生のホームページの「読みもの」のところに書いてある本は
大学の図書館にあるのですか。
M: 確かめていないのでわかりません。自分で読んでみて面白かったものや,
おすすめしたいものをリストしてあります。
- 04s2035:
- 戦争に勝つための強力な兵器の開発や, 金もうけをするために科学技術が
発達したという話を聞いたことがあるのですが, 本当にそうなのでしょうか ? この先,
科学技術が発達するためにも, そういうものは必要なのでしょうか ? 先生はどう
思いますか ?
M: 戦争 (または競争) に勝つために, 人智の限りをつくすのは当然でしょう。
しかしこれからは, 「人類の叡知の増進に貢献する」とか「福祉に貢献」とか,
別な価値観のもとで科学や技術が発展できればいいですね。
まあ先進国にいる身でのいいぶんですけど。
ていうか, そういう方面に科学や技術を活用して, 未来を作るのが
みなさんに課せられた使命です (キッパリ)。
- 04s2036:
- 問題を解くには問題をよく読む必要があり読解力が必要です。読解力を
つけるには, やはり多くの本を読むことだと考えますか ?
M: そうですね。もちろん, 幼稚な本じゃなくて知的レベルの高い本じゃないと,
脳みその栄養にも読解力の向上にも役立たないと思いますが ......
- 04s2038:
- 宮本先生の尊敬する人は誰ですか。
M: もちろん, シャーロック・ホームズ です
;-)
- 04s2040:
- 電子について, 量子論と電磁気学のどちらが深く学べますか。
M: 量子論と電磁気学とでは, あつかいが全く違うと思われます。
さてそこで, あなたが深く学びたい電子のコトって, 何でしょうか ?
- 04s2041:
- 演算子単独でなにかに使われることはないんですか ?
M: 演算子とは要するに「ある操作」ということだから, 操作される対象がなければ
意味がありません。
- 04s2043:
- 他人にわかりやすく説明をする時, 気をつけた方が良いこととは ?
M: 2005-11-16 の 04s2065 でも述べましたが, 自分の考えを客観的に見ること
だと思います。04s2077 も参照してください。
- 04s2044:
- 問題は教科書や参考書を調べて解くことができるかも知れないが,
理解ができない場合は どのように説明すればいいか。
M: 表面を取りつくろって誤魔化す技を身につけるよりも, 本質をちゃんと理解するように
しましょう。
- 04s2048:
- 量子力学の分野で, 今, 先生が注目しているのは どのような分野ですか ?
M: ごくごく実用上の要求としては, 密度汎関数法による分子の電子状態計算かなぁ。
- 04s2049:
- プラトンの著作物『国家』に出てくる洞窟の話から, 少なくとも彼は,
われわれが知っている物質世界とは別に, 実在世界があるということを信じていた
ようですが, それは, 量子力学や量子化学と関係してきませんか。
M: 西洋の哲学思想が発展してきた歴史の上に現在の自然科学があるので,
プラトンとも無関係とは言えないでしょう。
しかし量子力学の主流は, 「観測できたもののみが実在する」という解釈です。
隠れた変数理論も否定されていますし, 物質世界とは別の世界は観測することが
出来ないので, そういう世界が実在するとは言えないことになります。
- 04s2050:
- 古典力学で説明できない事実がでてきたため, 量子力学が生まれたと
いうのを聞いたことがあるが, 量子力学で説明できない事実がでてきたら,
次は何が生まれるのか ?
M: 2005-11-16 の 04s2072 でも述べましたが, 物質科学の範囲では (相対論的な
拡張も考慮した広義の) 量子力学は, 充分に成功している理論だと思います。
- 04s2051:
- 授業があるたびに全員が質問を書くとなると, そろそろ書くことが
無くなってくる気がするのですが ...
M: 04s2010 を参照してください。
- 04s2052:
- 原子それ自体には色ってあるんですか ?
M: 面白い質問ですね。例えば炭素の単体である黒鉛は黒ですし, ダイヤモンドは
可視部では無色です。
単独の (孤立した) 原子でも, ネオン管やナトリウムランプが
元素に特有の発光を示すことの逆過程で光を吸収すれば, 原子に特有の色を
持つと言えるのではないでしょうか。
- 04s2054:
- 先生が紹介した本をもう一度教えてくれませんか ?
M: サポート web ページに掲載してあります。または, こんなところで質問して
その回答を待つよりも, 研究室に聞きに来てください。
- 04s2057:
- 今回の問題で, p の値が
-i \hbar d/dx
か,
nh/2a
か, ということになったのですが,
値としては, どちらも本にのっていて正しい値であると思うのですが,
2 つの値を代入すると, 答えが変わってくると思うのですが,
なぜこのようなことが起こるのですか。
M: 量子力学で物理量を求める方法は基本中の基本です。
教科書を読んで復習してください。
- 04s2059:
- 物理学には様々な法則や定数などがありますが, 量子論の分野において,
先生が最も重要だと思うのは何ですか ?
M: プランク定数をゼロと近似したのが古典力学ですから, これが量子論の要でしょう。
- 04s2060:
- 量子のトンネル運動で物理化学では [粒子が長方形の壁に
ぶつかって跳ね返るの絵] このような壁で考えていたのですが [オーバー
ハングする台形の壁にぶつかって跳ね返るの絵] 斜めに沿り立つ [ママ]
壁は, どのようなトンネル運動をするのですか ? もし斜めの壁だと反射した量子が
地面にもトンネル運動をするのですか ?
M: 粒子が壁にぶつかるの絵を描いたときの縦軸は, 物理的な位置の上下では
ありません。そもそもオーバーハングする台形の壁はありえないのでは ?
ちなみに有限のポテンシャル障壁であれば, 壁にぶつかる粒子の存在確率が
壁の中に染み込むことは, 一般的な教科書にも書いてあるとおりです。
- 04s2061:
- 質量が万有引力の源になっているのはなぜですか ? それと, 今日提出
したレポートに名前を書き忘れました。
M: 質量によって時空間がひずむっていう一般相対性理論では, その疑問の答えに
ならないのでしょうか ?
- 04s2065:
- 研究とは具体的にどのような事をしているのでしょうか ?
M: 研究を抽象的に説明すると, まだ解明されていない「謎」を見つけてその答を
考えること, と言えるかもしれません。具体的には ...... ひとことでは言えません。
- 04s2068:
- 調べて自分ではどうにもならなかった問題をとかずに提出することは
みとめられるのですか。
M: 試験で白紙答案の提出が認められているのですから, いいんじゃないでしょうか。
もちろん, それなりの点数になるでしょうけど。
- 04s2070:
- 先生の好きなお菓子は何ですか ?
M: 特に好みはありませんが, あえて言えば美味しいモノ
:-)
- 04s2072:
- 化学者として何か心に留めていることはありますか ?
M: 分子の気持になって考える ! (笑)
- 04s2076:
- 先生は実験は好きですか ? また, 好きな実験があれば教えて下さい。
M: 好きな方だと思います。好きな実験は特に考えたこと無いのですが,
分光学が専門なので, スペクトル測定ということにしてみましょう。
- 04s2077:
- 自分を客観的に見るにはどうすれば良いでしょうか。具体的なものを
教えてほしいです。
M: たとえば, 暗黙の前提を明示的に意識するとか, 正しいと思っている前提が
本当に正しいのか再考するとかでしょうか。
- 04s2078:
- 毎回質問をさせる意味はありますか。
M: 最初の時間に説明したのですが, ご理解いただいていないようで残念です。
04s2065 の回答を意識しつつ, その訓練のつもりなのですが ......
- 04s2080:
- 前回, 前々回の質問を見て, 思ったのですが, 先生は自分の好きな
ところ, 嫌いなところは無いのですか ? (好きな言葉も特にないと書かれていた
ので ...)
M: 好きな言葉の有無と, 自分自身の好きなところの有無とは, 独立した
ことがらだと思いますが ......
- 04s2081:
- 量子化学の分野で何か特許をもっていますか ?
M: 私は特許調べをしたことがないのでわかりませんが, もしも興味があるのであれば,
特許は公開されているので, 自分で調べてみてはいかがでしょうか。
- 03s2018:
- 今日の問題 4 で n=1 のとき適切でないということでしたが, どういう
ことですか。
M: 前に出て回答した本人に聞いてください。ていうか, どうして授業時間中に
その場で質問しなかったのでしょうか ?
- 03s2074:
- 特にありませんでした。
M: あら, 残念。
- 03s2090:
- 量子の世界では いろいろな符号が出てきて, なるべく授業のとき,
おしえていただけますか ? 主にどんな意味なのかを知りたいです。
M: 残念ですが, この演習は量子化学の授業ではありません。別途講義を聴講したり
自主的に勉強したりして, 各自で量子化学の知識を身につけていることが
前提になっています。それにもしもわからないところがあれば, 発表者に質問すれば
いいのではありませんか ?
Ryo MIYAMOTO, 2005-12-05