物質理工学演習 BII (2005-12-07)
M: 以下は宮本のコメント
- 04s2006:
- 小説やマンガで「ワープ」というものが書いてありますが, 現在の学問で
「ワープ」は研究されていますか ? また, 先生は「ワープ」は可能だと思いますか ?
M: ブラックホールの様な特殊なものを利用して時空の歪みを作ったりできる
とかいう研究はされていると思います。ホーキングの本 (最近新刊が出たね) などでも
簡単に解説されているのではないでしょうか。
またそれとは別に, 昨年, 量子論的な粒子の絡み合い (entanglement) を利用した
量子状態のテレポーテーションに成功したという研究論文が発表されましたね。
- 04s2007:
- シュレーディンガーは, どのような順序でシュレーディンガー方程式を
つくりだしたんですか。
M: 「作り方」まで解説した本もあるから, 読んでみてください。
しかし原著論文でさえも, 作り出した瞬間に考えた順序とは異なり, 後付けで論理を
整理しているかもしれないし, こればっかりは本人じゃないと分からない :-p
- 04s2008:
- 温度が高くなると物質の運動エネルギーが増えるのはなぜですか ?
M: 熱エネルギーは増加すると思うけど, 「物質の運動エネルギー」ですか ......
気体分子運動論とかのことかな ?
- 04s2010:
- エネルギーを無限に使えるとして, タイムマシンやどこでもドアの
ように, 好きな場所にワープしたり過去や未来を行き来することは可能ですか ?
M: 04s2006 も参照。いろいろな物理法則を破らずに, どうやったら可能になるのか,
考えてみるのも面白そうですね。もっとも, 「無限のエネルギー」と
言った時点で何でもアリなのかもしれませんが。
- 04s2011:
- 先生は, 幽霊はいると思いますか ?
M: えっと, 人によって言うことが違うので確認します。あなたの言う「幽霊」って
何ですか ? 「いる」とはどういう状態のことですか ? それぞれ定義してください。
- 04s2015:
- ある百科事典に「光子の質量はゼロ」と書いてあったが, 本当にそう
なのか。粒子が質量をもっていないのは変な感じがする。それとも, 実際は質量を
もっているがそれが非常に小さいので近似的にゼロとおいているのか。
M: もしもゼロでない静止質量を持っていたとして, どうやって測ったのでしょうね ?
質量を持つ物体が高速で運動していると, 特殊相対性理論によれば質量が増加して
見えます。ではゼロでない静止質量を持つ物体が光速度で運動しているとき,
その質量はどう見えるでしょうね。
- 04s2019:
- なぜ月は地球に同じ面をむけて公転しているのか ? 偶然 ?
M: 太陽系形成の謎に迫る疑問ですね。それとも簡単な天体力学 ?
地球の自転速度が年々遅くなっているという話を聞いたことがありませんか ?
どうやら, 天体が完全な球ではなくて三軸不等楕円体であることや, その天体に働く
潮汐力が関係してるらしいですよ。これらをヒントに後は自分で考えてみましょう。
- 04s2020:
- 先生は学生の将来を考えたとき, 大学院と就職のどちらを多く勧めて
いますか。
M: 本人の資質や希望があるので, 無理にどちらかをすすめたりはしません。
数少ない実績では, 大学院に進学した人の方が多いですが,
すすめたからではありません。
- 04s2025:
- [白紙]
M: 残念 !
- 04s2026:
- ○○について述べよ, △△を証明せよといった論述系が本当に苦手です。
上達するにはどうすればいいんですか ? やっぱり数をこなすしかないんですか ?
M: 何かの手業のように, 習熟すれば上達するようなものではないと思います。
だって習熟によって上達するものって, 反射神経の訓練みたいな要素もあるでしょ ?
論述は反射神経じゃなくて, 自分の脳を使って考えるということだもの。
数量よりも, よく考えるという質の向上が上達の秘訣だと思います。
- 04s2031:
- 何故, 先生は量子化学分野の研究をしよう (したい) と思ったのですか ?
今後研究室を決める参考にさせて下さい。
M: 2005-11-09 の 04s2036 や 04s2061, 2005-11-16 の 04s2035,
2005-11-30 の 04s2031 などで述べています。
- 04s2033:
- 量子化学の分野は, どう言った事に役立つのですか。
M: 初めの時に説明したのですが, ご理解いただいていなくて残念です。現代の先端の
物質科学では, 物質の性質を原子・分子のレベルで記述し, 理解しようとしています。
そのためには量子化学は基本中の基本です。
または, 2005-11-09 の 04s2009 や 04s2038 や 04s2040 や 04s2059 などでも述べた
ように, 道具はその人が使おうと思ったところで役に立つでしょう。
- 04s2034:
- 量子化学を一言で言うとしたら何と言いますか ?
M: 「量子化学」では一言に過不足があるということなのでしょうか ;-)
- 04s2035:
- 鏡は光が反射することで映って見えると考えていたのですが,
スペクトルは吸収しないのですか ?
M: もちろん鏡を構成している物質に特有な光を吸収することでしょう。ただし日用品の
鏡は, 可視部の吸収が一様に小さい物質を選んで用いているのだと思われます。
- 04s2036:
- 量子化学の分野で現在最も脚光をあびていることは何ですか。
M: うーん, 何でしょうね。私は, 量子化学 *を* 研究しているのではなくて,
量子化学を用いて金属錯体の電子状態を研究しているので, よくわかりません。
- 04s2038:
- なぜ太陽は日時によって色や形が違うように見えるのですか。
M: 太陽と観測者との間にあるものが違うからでしょう。
- 04s2040:
- 先生がこの分野に興味を持ったきっかけがあれば教えて下さい。
M: 「この分野」がどの分野のことなのか, よくわかりませんが。
04s2031 あたりは参考になりませんか ?
- 04s2043:
- 本質を理解するためのコツとは ?
M: コツとかそういう便利なもので, 本質が理解できるようになるものじゃないと
思います。でももしもコツがあれば, 教えてくださいね。
- 04s2044:
- 問題を解く上で, 前提となる公式や法則を証明や検討をしないで
論理的な説明といえるのでしょうか ?
M: そうですね。深い議論をするために, 議論の前提については しっかりと理解して
おく必要があることには, 同意していただけますね ?
しかし一方で, 分かりやすく説明するには, どのレベルで説明しようかということに
注意する必要があります。すなわち何を前提として, ここでは何を主題にした話を
するのかということを, 明確にする必要があります。この時には, とりあえず
前提は前提として, 深入りしないことになります。
- 04s2048:
- 電子の波は何が振動してますか ?
M: 量子力学における波動関数の意味を復習しましょう。何の波動なのかと。
ボルンの解釈によれば, それは粒子の存在確率の波 (確率振幅) ということに
なりますね。
- 04s2049:
- 水槽の中に着色インクを混ぜ合わせると, ゼロに近いかなり低い確率
ではあるが, 水と混ざったインクは, 元の状態に戻るという事を学びましたが,
確率論的にではなく, この事は実際に観測された事実なのですか。
M: 寡聞にして, そのようなことが観測されたと聞いたことはありません。
そもそも, その確率ってどうやって求めたのでしょうか。
- 04s2050:
- 電子や中性子の質量の値は何年かに 1 度実験をし, 少しずつ変わって
いるというのを聞いたことがあるが, 定数なのになぜ変わるのか ?
M: 依存関係にある物理定数の推奨値が改訂されたり, 定義が変更されることも
あります。例えば原子量の基準は, 昔は酸素でした。また光速度も昔は実験値だった
ものが, 現在では定義値とされています。
それ以外には, 実験技術の進歩により測定の精度が向上したり, 全く別の原理による
測定方法が考案されたり, といった理由が考えられます。
- 04s2051:
- ターンオーバールールについてが, いろいろな参考書を見てみても
見つからなかったのですが ...
M: 今日の発表者のように, 基本的な法則を基にして, 自分の頭で考えればいいのでは
ないでしょうか。ちなみにこれを, エルミート演算子の定義とすることも
あるようです。
- 04s2052:
- ダイヤモンドより硬い物質はつくれそうですか。
M: 理論的には BCN あたりの化合物が存在するようですし, C60 から硬い物質を作った
との報告もあるというウワサですが, いずれにしても原報を見たわけではないので
確なことは言えません。
しかし, そもそもこの辺になってくると, 「硬さ」についての定義も見直す必要が
ありそうですね。
- 04s2054:
- 宇宙の運動の一部が我々の生活と考えると, 運命は決まっていると
考えてもいいのですか ?
M: 百万歩譲ってそうだとしても, その運命の行く先を知ることはできないので,
今できることをやって, 精一杯生きるしかないのでは ?
- 04s2057:
- 今回の質問のプリントで, 04s2025 や 04s2031 の質問に [ママ] という
文字が入っています (前回とかにもありましたが ...) が, この文字は打ち間違い
なのか, それとも何か意味のある文字なのですか。
M: 引用文中に誤字などがあってもそのまま引用したという意味で, 引用者の書き
間違いではないということを示すものです。
- 04s2059:
- 質問文の中にたまにある [ママ] とは何のことですか ?
M: 04s2057 参照。
- 04s2060:
- ハミルトン演算子とエルミート演算子の違いが分かりません。
教えてもらえますか ?
M: それぞれの定義をしっかりと復習しておいてください。ちなみに, ハミルトン
演算子は, エルミート演算子のひとつです。ちなみのちなみに, ハミルトンさんと
エルミートさんは別人で, 前者はアイルランドの数学者で後者はフランスの数学者
です。
- 04s2065:
- 先生が今まで調べていた事でおもしろい (または興味がある) 項目は
何ですか ?
M: 例えば上のハミルトンさんとエルミートさんとのことなんか, ちょっと面白かった。
- 04s2068:
- 理解できない問題を解かずに提出すると, 評価が下がり, 本にのっている
似たような問題をそのままうつしたのでは, この授業の目標を満たしていることには
なりません。こんな時に先生はどうするのですか。
M: 教員の立場としては, 自分の頭で理解するまで よーーーーく考えなさい,
って言います。
- 04s2070:
- 先生が今までやってきた勉強の中で一番むずかしいと思ったのは
何ですか ?
M: ムズカシけりゃやらないわけで ...... まあテンソル解析なんかは, 結局のところ
よくわかりませんでした。
- 04s2072:
- R. ドーキンスの著書を幾つか読みましたが よく『利己的な遺伝子』に
対して寄せられた, 「冷酷で, ぞっとする」等の意見が載せられています。この,
``冷酷''で``ぞっとする''のは, どういった考えに基づいているのかがわかりません。
文化的 (宗教的 ?) 背景の違いなんでしょうか ?
M: ドーキンスの著作は読んだことないのですが, 実は批判を展開している人の出自も
要注意かもしれませんよ。おそらく「冷酷で, ぞっとする」のは, 今ここでこうして
考えている自分の意思も, 実は単なる化学物質である DNA に基づく利己的な遺伝子に
支配されているのであれば, 人間の自由意思というものは存在しなくなってしまうの
ではないだろうか ? という怖れの気持ちだと思います。
「我思うゆえに我あり」という人間の (意識の) 存在基盤が否定されたように
感じられたのかもしれません。
- 04s2076:
- 先生が学生に質問したいことはありますか ?
M: たくさんありますが, 厳選すれば例えば次のようなものがあります。
(1) どうして勉強しないのですか ? (2) どうして自分の頭でものを考えないのですか ?
(3) どこが難しくて何が分からないのですか ?
- 04s2077:
- 宇宙は 1 つなんですか。
M: もしも別の宇宙があったとしても, 今まで観測されていませんね。
しかしホーキングの一般向け著作などを見ると, 親宇宙子宇宙孫宇宙とか, われわれの
宇宙は泡のようにたくさんできた宇宙のひとつだとか, 色々なことが言われている
様子が書かれていますね。この場合, ユニバースでなくてマルチバースとなるわけ
ですが ......
別解として, 人はそれぞれ自らの心の中にその人だけの小宇宙を持っている, と
考えれば宇宙の数は人の数ほど存在することになりますね。
- 04s2078:
- もっと簡単な問題はないのですか ?
M: どのへんが難しいのでしょうか ? 指摘していただければ, 対策の立てようもあると
いうものです。
- 04s2080:
- 先生は講義 (水曜日) をしているときと, 実験 (木・金曜日) を見て
いるとき (しているとき), どちらが楽しいですか ?
M: いずれの時間もそれぞれに〜, 異なった楽しさがあるので〜, 優劣はつけ難く〜
(棒読み)
- 04s2081:
- 先生のもっとも つらかった けいけん は何ですか ?
M: 大学院生の時に徹夜で測定実験をしていて, 明け方に, 交換しようとしていた
試料 (溶液の入った試料管) をこわしてしまった時。疲れもピークに達しようかと
いう時で測定の中断となり, 装置の試料室を分解掃除して, 試料を作り直して,
ようやく測定再開。あの時はほとんど泣きべそ状態だったことは, 秘密です ;->
教訓: 疲れたらとりあえず一休み, ただし休みスギは駄目よ。
- 03s2018:
- 先生が風邪をひかないように行っていること, 心がけていることなど
何かありますか。
M: 厚着かな, 流行語で言えば「ウォームビズ」。まあビジネスシーンだけで
やってるわけじゃありませんが。
- 03s2074:
- 特にありませんでした。
M: 残念 !
- 03s2090:
- 量子力学の入門ぐらいの教課書 [ママ] を紹介してください。
量子力学を履修してなかったんですか。
M: 前半については, 初めの時間にいくつか紹介しましたし, シラバスでも参考書を
指定しています。もちろんサポート web ページにもたくさん挙げてあり, これも
最初の時間に言いました。それらでは足りないということでしょうか。
後半については, 私への質問でしょうか ? 質問の意図がわかりません。
Ryo MIYAMOTO, 2005-12-08