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ファインマン物理学の本を買ったのですが、1の力学から読み始めた方が良いですか?

A 回答 (1件)

まずは目につくところから好きなように、わからんところはすっ飛ばしながら読んでみるのが吉でしょう。

そうすると、どんなことが扱われていてどのあたりが(自分にとって)面白そうかがわかるわけだが、同時に、どのへんが(自分にとって)きちんと理解するのが難しそうかもわかる。すると、改めて最初から勉強するのが良さそうだ、というケツロンに納得できるだろうから、楽しく勉強できる。とは言いながら、面白そうなところを理解するのに必要な部分を拾いながら行き来する、というやりかたも、もちろんOKデス。
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QWikibooks 特殊相対論 入門 https://ja.m.wikibooks.org/wiki

Wikibooks 特殊相対論 入門
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という記事を見ました。

特殊相対論は本当に正しいのですか?

Aベストアンサー

もちろん、正しくないですよ。

Qシュレディンガー方程式 - Wikibooks https://ja.m.wikibooks.org

シュレディンガー方程式 - Wikibooks
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というのを見ました。

これによると唯一解けるとされる水素原子のシュレディンガー方程式は多数の数学的不正により解けた嘘の主張が広められていると読めます。

私は現在,理工学系の大学生ですが仲間内でも話題になっています。

量子力学は正しいのですか?

Aベストアンサー

当然、デタラメで正しくないですよ。

Q万有引力の式を微積なしに導く方法などが書いているサイトはないでしょうか?

万有引力の式を微積なしに導く方法などが書いているサイトはないでしょうか?

Aベストアンサー

プリンキピアは、幾何学的に万有引力の法則を導いているはずなので、やれなくはないはずです。
原書ないし翻訳を読むのは辛いと思うので、ブルーバックスでいいんじゃないですか。
私は未読ですが。
https://www.amazon.co.jp/%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%AD%E3%83%94%E3%82%A2%E3%82%92%E8%AA%AD%E3%82%80%E2%80%95%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%B3%E3%81%AF%E3%81%84%E3%81%8B%E3%81%AB%E3%81%97%E3%81%A6%E3%80%8C%E4%B8%87%E6%9C%89%E5%BC%95%E5%8A%9B%E3%80%8D%E3%82%92%E8%A8%BC%E6%98%8E%E3%81%97%E3%81%9F%E3%81%AE%E3%81%8B-%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9-%E5%92%8C%E7%94%B0-%E7%B4%94%E5%A4%AB/dp/4062576384

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Q高校物理を修了した人間が大学物理を独学で学ぶ場合、どの本が適してますか?

ファインマン物理学
岩波物理入門コースシリーズ
岩波基礎物理
岩波キーポイント
講談社基礎物理学シリーズ
マセマキャンパスゼミ

このようにいくつか見つけたのですが、どれがおすすめですか?
個人的には講談社のものが一番新しいので気に入っているのですがどうでしょうか?
また、キャンパスゼミの難易度は高いですか?

Aベストアンサー

最初は気負わず、易しい本から。私は講談社の「ゼロから学ぶ」シリーズが
良いと思います。順序として、線形代数、微積分、ベクトル解析等の
数学が先の方が楽だと思いますよ。数学の基礎が無いと教科書が読めないです。
基本物理書は数学書では無いので別途数学を身に付ける必要が有ります。

前野さんのシリーズは数学も割と教えてくれて読みやすいみたいですね
#電磁気しか読んでませんが・・・(^^;

後はシリーズではなく、その分野の名著を探した方が良いと思いますよ。
私は電磁気は砂川、力学は原島でした。数学はワイリーの工業数学。

Q新物理入門の光学のところなんですが このページ全くわかりませんでした。 詳しい方教えて頂けたら嬉しい

新物理入門の光学のところなんですが
このページ全くわかりませんでした。

詳しい方教えて頂けたら嬉しいです。

写真見えにくいかもしれません。

Aベストアンサー

取りあえずφというスカラ―波を考えるとき一般に
φ=Asin(ωt+f(r)+b)
なんて形になります。Aも関数ですが.、ここで注目したいのが
sinの中味=位相。

特に、位置によってきまる位相の成分f(r) (rは位置ベクトル)が

f(r)=一定値

となるようなrの集合を「波面」といったりして、平面波は平面になります。

f(r)=k・r=ー定
は平面なので平面波になります。

f(r)=|r|=一定は球面なので球面波。

まずはこんなかんじでどうですか

Q励起状態の反対語

基底状態ってありますが、冷めたような状態を示す言葉はないでしょうか?
沈静化状態?  他にないでしょうか?

Aベストアンサー

自然科学の用語としては

励起状態= excited state
 ↓↑
基底状態= ground state

です。これは「エネルギー準位、エネルギーの状態」を表わす表現。

「excited」の反意語であれば「冷静な」「落ち着いた」という肯定的な意味と、「つまらない」「わくわくしない」「何もしない」という否定的な意味があるでしょうね。
 cool、calm、settled、quiet、sober、・・・

日本語だったら、使う場面によって
 冷静状態
 平静状態
 平穏状態
 沈静状態
 鎮静状態
 休眠状態
 休止状態
 消沈状態
 謹慎状態
 ・・・
などなど。

Q物理の分野

物理は力学、熱力学、波動、電気の分野に分かれてますが、これらのうちで一番難しいと思われるのはどの分野でしょうか

Aベストアンサー

人によって、深さによって違います。

私は「熱力学」かな。いまだに「エントロピー」というものを理解できません。

高校物理に限定すれば、微積分を使わない(使えない)ので、ほとんどが「公式の暗記」に近いので、「概念や考え方を理解できるかどうか」によって大きく左右されます。
高校物理のメインは「力学」で、「電気」はほんの一部でしょう。なので「主戦場」である「力学」が最も注力すべき分野であり、その意味では「最も難しい」といえるかもしれません。

微積分が使えないと、「電気」のうちの「交流」や「磁気」はほとんど理解できないと思います。ただし、高校物理では「典型的」なものしか扱いませんので、それを理解して覚えてしまえば高校物理としては終了です。「電磁気」の本質的な部分は大学に進んでから学ぶことになります。

Q量子効果を見出すために必要なエネルギーについて

添付画像にあります、「量子効果を見出すためには、量子化されたエネルギー間隔が熱運動による平均エネルギーよりも十分に大きくなければならない。」について質問があります。
ボルツマン定数をkB、温度をT、基底状態をE(0)、第一励起状態をE(1)として、
E(1)-E(0) > kBT
であれば量子効果が得られるということだと理解しているのですが、
kBTが量子効果を得られるための基準になっている理由が分かりません。
おそらく、私が基本的なことを分かってないからだとは思うんですけども、
どなか教えて頂けないでしょうか。
もしくは、これを理解するためのキーワードだけでも構いませんのでお願い致します。

Aベストアンサー

例えば、ある温度で
E(n)-E(0)>kBT・・・①
の場合と
E(n)-E(0)<kBT・・・②
では物理的にどう異なるのでしょうか。
私の勝手なイメージでは、①のときには、基底状態からある励起状態まで励起するには
1原子の持つ熱エネルギーだけでは無理で、光の照射などが必要な状態。
②のときには、励起に必要なエネルギーが1原子の持つエネルギーより小さいので
勝手に準位を移動しているイメージです。

貴方の考えはほぼ合っています。
①の時は光の照射などが必要な状態ですが右辺へhμを加えても
E(n)-E(0)>kBT+hμのような波数の光ではダメで
E(n)-E(0)>kBT+hμ’のような波数の光が必要です。
②はTが太陽のような温度で色んな励起状態へ遷移出来ます。

Q物理学の論文データベースについて質問です。

理論物理学の文献(書籍、論文など)を網羅的に探せるデータベースがあれば、教えてください。論文のみのデータベースでも構いません。

Aベストアンサー

物理学の文献をきちんと調べようと思えば、英文になりますよ。
もし貴方が大学関係者でしたら、大学図書館に確認される方が早いでしょう。

オンラインサービス一覧(国立国会図書館)
http://www.ndl.go.jp/jp/use/service/index.html

Physical Review Journals Archive(アメリカ物理学会)
https://journals.aps.org/archive/

SPIN Advanced Search(アメリカ物理協会)
https://www.scitation.org/search/advanced?key=SPIN&

Q正準量子化はなぜ上手くいくのか

なぜ量子力学は、古典的なハミルトニアンの一般化座標と一般化運動量を演算子に置き換え、正準交換関係を導入することで(ハミルトニアンを完全に決めることは出来ないとは言え)上手くいくのでしょうか?
初めて量子力学を学んだときには、そう疑問とも思わずスルーしていたのですが、最近になって非自明なことであるように感じてきました。
量子力学の問題が解けるようになっても、こういう基礎的なところが曖昧で理解できていないので、どなたか解説お願いします。

Aベストアンサー

大変良い質問ですね。

私が知っている限り、ハイゼンベルグが何故古典的なハミルトニアンの一般化座標と一般化運動量を演算子に置き換え、正準交換関係を導入すれば良いかを気が付いたのかを詳しく説明しているのは、朝永振一郎の『量子力学 I』だけです。私の読んだ限り他の全ての本は、専ら粒子の力学を波動と考えてみたら良いではないかと言うドブロイの提案を最終的にシュレーディンガーが完成させた波動力学の説明ばかりです。そして、ハイゼンベルグの神憑った議論を紹介しておらず、ただ、そう置いてみたらミクロな自然現象の実験結果がうまく説明でき、さらに、シュレーディンガー方程式とハイゼンベルグの正準交換関係が数学的に等価であるとのシュレーディンガーの論法を紹介しているだけです。だから、私にとっても、どうしてハイゼンベルグが正準交換関係式に到達したかは、他の本をいくら読んでもわかりませんでした。

朝永の教科書の説明によると、その当時原子から出てくる光の振動数に関しての実験結果を整理している過程で、RydbergとRitzによって、それがどの原子から出る光でも2つの異なる輝線の周波数の和か差として表されることが発見されていました。これを「Rydberg-Ritzの結合原理」とか「Rydberg-Ritzの2項則」と呼ばれています。その原理をハイゼンベルグは荷電粒子と結合している電磁波に対する古典的マックスウェル方程式を数学のフーリエ展開の方法で解くことによって説明することを試みました。その数学的な表現の中で、粒子の座標xと運動量pの積、xpが現れてくるのですが、それを今まで通り、pxと等しいと置いてしまうとどうしてもRydberg-Ritzの結合原理が出てこないのでした。しかしハイゼンベルグがその式を眺めているうちに、神憑りが起こり、xpのxとpの積は交換できないものとして

   xp=px+c

として、ある定数cを足せば、そのマクスウェル方程式からRydberg-Ritzの結合原理が出てくることにことに気が付いたのです。そして、その計算結果が実際の観測値と等しくなるためにはその定数cがプランク定数hを2πで割ったものに虚数のiを掛けたもの、すなわち、

   c = ih/2π

でなくてはならないことを見出したのです。

これが、ハイゼンベルグによる行列力学の発見です。すなわち、ハイゼンベルグは古典のマックスウェル方程式の解をとことん計算し、それに加えて、xpがpxと等しくなければいいじゃないかという神憑りを加味るならば、今まで通りにxp = pxとした場合には古典のマックスウェル方程式からは絶対に説明のつかないRydberg-Ritzの結合原理が説明できることを示して見せたのです。

その後、この正準交換関係が上記の考察とは全く独立な他の現象の説明のために提案されたシュレーディンガーの波動方程式の主張と数学的には全く同じものであることが、シュレーディンガーによって証明されたのでした。

しかしながら、ハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学が提示された後でも、その理論とは全く独立したもう一つの理論として、古典力学にゾンマーフェルトの量子化条件というものを併用する計算法が提案されていました。そして、水素原子に関してゾンマーフェルトの量子化条件の方法で計算した結果は、ハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学で計算した結果と完全に同じものになることが示されていました。ですから、この段階ではハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学とゾンマーフェルトの量子化条件の方法のどちらが正しいやり方であるかは解らなかったのです。

しかし、その後、重水素原子の計算やヘリウムイオンの計算に対して、ゾンマーフェルトの量子化条件の方法で計算することが原理的に不可能であるのに対して、それとは反対にハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学では、それが原理的に計算可能であり、さらにその計算結果で実測値がよく説明できることが確認されたのです。その結果、やっと、量子力学が物理学者の間で受け入れられるようになったのです。

ちなみに、何故ゾンマーフェルトの量子化条件の方法では重水素原子の計算が原理的に不可能であるかの理由は、いわゆる古典力学のカオスの理論と呼ばれる理論に関係しています。重水素原子の場合、電子と陽子と中性子という3つの粒子でできていますので、これは力学で言う3体問題になっています。ところが、古典力学では3体問題が原理的に解けない問題である(もっと正確には正準変換によっては原理的に解けない)ことが、ポアンカレによって証明されていたからです。そして、その「原理的に解けない」と言う意味の考察から、カオスの理論が発見されたと言う歴史的な経緯があります。

大変良い質問ですね。

私が知っている限り、ハイゼンベルグが何故古典的なハミルトニアンの一般化座標と一般化運動量を演算子に置き換え、正準交換関係を導入すれば良いかを気が付いたのかを詳しく説明しているのは、朝永振一郎の『量子力学 I』だけです。私の読んだ限り他の全ての本は、専ら粒子の力学を波動と考えてみたら良いではないかと言うドブロイの提案を最終的にシュレーディンガーが完成させた波動力学の説明ばかりです。そして、ハイゼンベルグの神憑った議論を紹介しておらず、ただ、そう置いてみた...続きを読む


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