Physics

Physics

格言他

「何が一定なのか、つまり、その現象の中で変わらない量（不変量）が何なのかを見抜くことができると見通しがよくなり、式もたてやすくなります。」

「グスタフ・ロベルト・キルヒホッフの講義は聴いていると眠くなるし、ヘルムホルツの講義はさっぱりわからなかったのである。」

「例のごとく、悪魔は細部に宿っている」
－－－ジノ・セグレ（物理学者）

「物理学を学ぶよい方法は、物理量と法則だけでなく、基礎になる具体的な自然現象といっしょに理解し、脳というメモリーに整理して保存（記憶）することである。」
－－－原康夫

「保存法則を基本法則とする立場では、’力’を’運動量の注入’と定義することが本質的に重要である。保存法則では、’電荷’に対する’電流’のように、一般に’保存量’には必然的にその’流れ’が付随する。こうして、物理量としてのテンソルが’ベクトル量の流れ’として自然に導入される。」
－－－今井巧

「どういうわけか、われわれ専門家にもわかっていないことばかり知りたがるのです。」
－－－R.P.ファインマン

「もっと正確に計算しようとすると、はじめのうちたいしたことはないと思っていた補正項が、予想に反して大きくなるのです。大きいどころか、実は無限大だったのです。」
－－－R.P.ファインマン

「だいたい科学の講演などを聞きにくる人は、その内容がほんとうに理解できるなどとはこれっぽっちも思っていない。」
－－－R.P.ファインマン

「どうしても納得がいかない、いやどうも気にくわない、と感じたとたん心の扉がぴたりと閉ざされて、こちらが何を言っても皆右から左へ素通りになってしまいます。」
－－－R.P.ファインマン

「自然がなぜわれわれが見るような奇妙なふるまいをするのかということにこだわるのはやめましょう。「なぜ」を説明できる良い理論などないのです。」
－－－R.P.ファインマン

「科学者というのは、年がら年じゅう議論をし、意見が違えば大声で怒鳴り合うような連中なのだ」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「私の息子は、仕事がないという今の状況をたいへんに気に病んでおります。そして、自分は人生の落伍者であり、もはや取り返しがつかないという思いが、日々息子の心に堅く打ち込まれているのです」
－－－アインシュタインの父親の手紙。アインシュタインの大学卒業時に。

「思うに、教科書的な知識に反することが異端なのは、教科書でそれを学んだ人にとってだけだろう。教科書に書いてあることを自分で見つけ出した人物は、その教えを頭から信じきっているわけではないのである。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「邪悪なものがつねにそうであるように、宇宙定数ははじめのうちまったく罪のなさそうな顔をしていた。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「物質が重力を生み出し、重力それ自身もまた重力の湧き出し口になるせいで、複雑ななだれ現象が起こるのである。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「真空の張力は非常に大きく、質量よりも張力の重力効果のほうが大きいくらいなので、結果的に真空の重力は斥力になるのだ。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「宇宙の膨張は、誰もが思い浮かべるような物理的運動ではなく、幾何学的効果だということを示したのだった。」
－－－フリードマンについて、ジョアオ・マケイジョ

「しかしそんな状況も、エリザベス女王陛下を戴くイギリスにはあてはまらない。」
－－－インフレーション理論の主流化について、ジョアオ・マケイジョ

「しかし全般的な印象を言えば、ケンブリッジは”快適な精神病院”だった。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「外国人である僕がケンブリッジを好きになりはじめたのは、外国人にいやみを言う連中に十分やり返せる自信がついてからのことである。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「おそらくほんとうに恥ずべきは、いわゆる『生産性』を貪欲に求める社会構造だろう。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「僕の見るかぎり、申請書の唯一の目的は、寄生虫のための必要物資を作ることだからだ」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「イギリスは、無学な人たちのほとんどが、自分の子どもにも無学であってもらいたいと思っている世界で唯一の国でもある」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「ひも理論の研究者たちが、ほんとうに彼らが思っているほど賢いのなら、きっとわれわれのやり残したところをあとできれいに仕上げてくれるさ」
－－－アンディ・アルプレヒト

「２０世紀のはじめ、科学者たちは、エネルギー保存則は、『物理法則はつねに同じでなければならない』ということを言い換えたにすぎないことに気づいた」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「残念なことに、人びとはしばしば自分のもっともくだらない部分を一番の誇りにする。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「物理学のある側面がトートロジーや単なる定義となることは避けられないのである。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「彼らは自分の歩兵たち（つまり、実際に仕事をしている者たち）に報いるのではなく、現実逃避にふけっているように見える－統計データをでっちあげ、”説明責任”を果たすために莫大な管理上の仕事をやらせ、アドバイスなどできもしない事柄に関して他人の生活に口を挟むことに時間を費やしている。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「今日では人に寄生する職業のほうがはるかに楽で、かせぎもよいからだ」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「物理学はサッカーとは違うということだ。サッカーでは、マネージャーと選手という二種類の異なる人間がいるのがふさわしい。しかし科学においては、マネージャーもまた良き選手でなければならない。」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「ひも理論は『すべてを説明する理論』ではなく、『なんでも説明する理論』なのだ」
－－－ジョアオ・マケイジョ

「数学と物理学。両者は不可分のものである。二兎追う者だけが、その本質を掴む！」
－－－吉田武

「問題に制限を加えることが、必ずしもその解決を容易にするとは限らない」
－－－吉田武

「巨人たちは、具体的な計算を離れて、本質の理解など有り得ないことをよく知っていた」
－－－吉田武

「ガウスが進んだ道は即ち数学の進む道である。その道は帰納的である。特殊から一般へ！それが標語である」
－－－高木貞治

「式の意味などというものは、その提唱者でさえ、よく理解できず、間違うこともしばしばあるものである。」
－－－吉田武

「数値上の幸運な偶然 π^2 ≒ g」

「物に直接体当たりして、その硬さ、強さを知る、という体験なしには、深い理解に至らないのが、人間知性の持つ宿命なのであろう。」
－－－吉田武

「巨人の肩の上に乗り、遠くを見る」
－－－アイザック・ニュートン」

「エネルギーが低いときは主として波動的に見え、エネルギーが高いときは粒子的に見えやすい」
－－－フォトンについて、伊達宗行

「Ａコイルのうち一つの両端を電池につなぐ（Ａコイルは３つのコイルからなる）。とたんに磁針に作用が感じられた。磁針は振動して、最後には元の位置に落ちつく。Ａコイルの電池との接続を切った時にも、磁針は作用を受ける」
－－－マイケル・ファラデー、１８３１年８月２９日日誌

「ファラデーが数学者でなかったことは、おそらく科学にとって幸運なことであった」
－－－Ｊ．Ｃ．マックスウエル

「物理的概念を組み立てるのには、物理的類推（比較）の存在に馴れなくてはならない。物理的類推という言葉のもとに、私は、２つの何らかの現象領域で、法則の部分的な類似を考えている。この類似のために、一方の領域が他の領域のための図解として役に立つのである。」
－－－Ｊ．Ｃ．マックスウエル

「自然の秘密もまた、。。。、技術によって苦しめられるときよりいっそうよくその正体を現す」
－－－フランシス・ベーコン

「。。。諸物体そのものを試験し、それらを拷問にかけて。。。」
－－－ロバート・ボイル

「想像力は知識よりもっと大切である」
－－－アルバート・アインシュタイン

「わずかなちがいの原因を明らかにすることが科学においては大切なのです」
－－－西條敏美

「一、世界のエネルギーは一定である。二、世界のエントロピーは極大値へと向かう」
－－－クラウジウス

「この定数はボルツマンが入れたのではないし、私の知っている限りでは、ボルツマンは一度もそういう数値を研究しようとは思わなかった、という批判が必要である」
－－－マックス・プランク、ボルツマン定数について

「要するに、物理学の大部分と化学の全体の数学的理論に必要な基礎的物理法則は、完全に分かっている。ただこれらの法則を厳密に適用すると、複雑すぎて解ける望みのない方程式に行きついてしまうところに困難がある」
－－－ディラック

「コンピュータで計算するのは、現象の本質を洞察するためで、数値を得るためではない」
－－－ハミング

「物理学(physics)は自然科学(natural science)の中で、特殊な位置を占める１分科である。それは特定の対象を持たない～共通のものは必然的に抽象的になる。この抽象的なものは通常、法則の形で表現される。」
－－－押田勇雄

「この試行錯誤法(trial-and-error method)という名の、いくらか軽べつの念を持って呼ばれている方法こそは、昔も今も変わらない物理学の最も主要な方法である」
－－－押田勇雄

「物理学が数学に多くを負うているのと同時に、数学もまた物理学に多くを負うている」
－－－押田勇雄

「境界領域こそ科学の前線である」
－－－押田勇雄

「原理の学である物理学と他の科学との境界はなく、進出していけない場所などあろうはずがない」
－－－押田勇雄

「第０法則は、あとから付け足されたものだ。そのような法則が熱力学の論理的体系になくてはならないことは、かなり昔からしられていたが、２０世紀初頭になるまで、れっきとした名前も番号もついてはいなかった」
－－－ピーターアトキンス

「無秩序と温度は表裏一体の関係にあるのだ」
－－－ピーターアトキンス

「事実と思い違いはいっしょに教えられるのだ」
－－－リチャード・プライス

「ニュートンは運動法則が応用できることを証明するために微分積分学を発明しなければならなかった。アインシュタインはただ一組の簡単な方程式を指し示し、別の考え方をするよう告げただけだった」
－－－リチャード・プライス

「科学者は事物を名づけようと試み、芸術家は事物の命名を避けようとする」
－－－アラン・ライトマン

「われわれに必要なのは想像力だが、その想像力は恐るべき拘束衣をまとわされたものである。われわれは知られているすべてのことと合致するが、その予測とはどこかで食い違う、世界の新しい見方をみつけなければならないのだ」
－－－リチャード・ファインマン

「実験に対するこの恐ろしいまでの脆弱さこそ、すべての科学は人間の造作だという科学哲学の学派に私が賛成しない理由である。」
－－－アラン・ライトマン

「いつ自分が正しいかが、すべての結果をチェックする前にわかるというのは、ありうることである。真理はその美しさと簡便さで認識できるのだ」
－－－リチャード・ファインマン

「ニールス・ボーアは、人間の言語では原子の内部作用が記述しきれないと分かっていた。」
－－－リサ・ランドール

「波動関数が小さなスケールで変化する粒子だけが短い距離の物理過程に影響される」
－－－リサ・ランドール

「人類の歴史を長い目で見れば－－－たとえば１万年後の視点から見てみれば－－－１９世紀の最も意味深いできごとがマックスウエルによる電気力学の法則の発見だったと判定されることはほぼ疑いない」
－－－リチャード・ファインマン

「新しい物理の原理が提案されるときのよくある例に漏れず、ゲルマンもクオーク説を自分で提唱しておきながら、じつはその存在を信じていなかった」
－－－リサ・ランドール

「数式を使わずに量子力学を学ぶのはまあ不可能です」
－－－夏梅誠

「量子とは普通の言葉では説明できないものにつけた名前なので簡単には説明できない」
－－－夏梅誠

「ミクロな長さといっても、原子とプランク・スケールとは２５桁もの違いがある。この長さの違いは、天文学、宇宙論以上に広い。だからミクロな世界には、一つの宇宙があると言っても過言ではない。」
－－－夏梅誠

「今、私が落ちたように電子も落ちる」
－－－ゾンマーフェルト、1928に来日したときに京大での講演で教壇から落ちて

「３人目は誰だろう？」
－－－エディントン、一般相対論が登場したときに、この理論を理解できるのは世界に３人と言われたことに対して。

「量子論に衝撃を受けない者は、理解していないだけだ」
－－－ボーア

「ただ、その考え方がどのようにうまくゆくかを述べるだけである」
－－－ファインマン、量子力学について

「物理学に限らず、数学や哲学など、一般に学問というのは知識の積み重ねの上に成り立っている」
－－－一石賢

「⊿zや⊿Ｐは実際の物理量なので、普通の変数と同じく加減乗除の計算ができるし、これらをdZやdPに変換して、微分や積分の式に置き換えることも可能です」
－－－竹内淳

「我々は俳優であると同時に観客でもある」
－－－ニールス・ボーア

「ニュートンは理性の時代に属する最初の人ではなく、最後の魔術師である」
－－－ケインズ。（ケインズはニュートンの手稿の約半分を1936年競売で手に入れている）

「キャヴェンディッシュは、彼以外誰も理解することのできない、あるいは、その存在に気がつくことすらなかったような難しい問題を解決するために、もっとも骨の折れる研究に取り組み、その結果がうまくいっていれば、それだけで満足していたことは間違いない」
－－－Ｊ．Ｃ．マクスウエル

「私にはもはや、そのような仮説（神の存在）は必要としなかったのです」
－－－ラプラス、『天体力学』をナポレオンに献呈したときにナポレオンの質問に対して

「ちょうど打ち上げ花火が短い瞬間、コウコウと闇を照らすように、この大思想は浮かび上がったのだ。そして彼は、それより以前には無名の士であり、それより以後は、天才的ひらめきの跡形消え失せた精神的残骸であった」
－－－クレッチマー、熱の仕事当量を算定したマイヤーについて

「我々は、『権威』のある物理学者たちの理論がすべて確固とした根拠に基づいているわけではないという事実もみとめなければならない。」
－－－千代島雅

「我々はむしろ、相対性理論における時間の定義には『循環』があることに注目すべきである。」
－－－千代島雅

「科学は宗教ではないのだから、『権威』があるから、『天才』だから、『有名』だから、というような理由だけで無批判に他人の説を受け入れるべきではない」
－－－千代島雅

「相対性理論の基礎と超光速が相いれないからといって超光速粒子の存在が絶対的に否定されるわけではない。相対性理論が何を主張しようと、超光速の可能性はある。否定されるのは、『超光速を相対性理論で取り扱うこと』である」
－－－千代島雅

「単なる観測や計算のような科学的活動に先立って科学者が根源的に所有している理論や信念こそが、科学者の思考と行動を支配しているのである。」
－－－千代島雅

「『結論』を先取りして計算を開始するのであれば、たとえ途中の計算がいかに正確になされようと、何一つ証明されないのである」
－－－千代島雅

「普通の物理学の理論においては直線としての時間（空間化された時間）が用いられているということこそ、先進波やホワイトホールのような奇妙なものが出現することの根源的な理由にほかならない」
－－－千代島雅

「『場』の本質は、つまるところ、その奇妙な抽象性にある」
－－－竹内薫

「ファラデーやマックスウエルの考え方の大切な点は、この力線は現象を説明するために、便宜上、引かれた図形ではないという点である」
－－－朝永振一郎編『物理学読本』

「量子は、そういう普通の文章の主語にはなりえないようなものなのだ」
－－－竹内薫

「量子力学に登場する波動関数ψは、実は、無限次元の空間に存在する確率の波なのだ」
－－－竹内薫

「量子力学の波動関数が住む無限次元の空間は、非加算無限でもいいのだ」
－－－竹内薫

「とことんクレージーでなくては本物とはいえない」
－－－ジョン・アーチボルド・ウィーラー

「それを真に理解した人は誰でも、この理論の魔力から逃れることはできない」
－－－アインシュタイン、一般相対論のアインシュタイン方程式について

「More is different.」
－－－アンダーソン、1977ノーベル物理学賞

「疑いながらもその可能性に絶えず気を配るのも科学の方法なのです」
－－－戸田盛和

「量子力学を理解するには、古典物理学の常識のある部分を大きく捨て去らなくてはなりません」
－－－戸田盛和

「犬に量子力学を理解する能力がないように、人間にも理解できないことがあるはずです」
－－－戸田盛和

「朝永先生はよく学生の話相手もなさった。落語が大好きで、興ずると一席ぶつこともまれではなかった」
－－－戸田盛和

「ちょっと考えれば時間も金も節約できるのに立派な装置など作るのは無駄なことです」
－－－ラザフォード

「そうかもしれない。そうでないかもしれない。」
－－－湯川秀樹

「逝く水の流れの底の美しき小石に似たる思い出もあり」
－－－湯川秀樹

「『論』は要するに論であって、いろんなことを言う。～中略～『学』というのはもうできとるわけやね。」
－－－湯川秀樹

「数式を見たら、数式を日本語の文章に翻訳して読むことをおすすめする」
－－－原康夫

「定義できることは定義せよ。定義できないことは『定義できない』と言明せよ」
－－－今井功

「現象論だけでも終始一貫した理論はできあがる」
－－－都筑卓司

「水の熱的研究は、たんなる古典物理学だけではほとんどが解決できない」
－－－都筑卓司

「知識が前に進むのを止めようとしても無駄だ。知っているより知らない方がいいということは決してない」
－－－エンリコ・フェルミ

「物理理論のあいだには論理的な矛盾があってもかまわない。それぞれの理論が同じ物理的な実在を説明しているおかげで、異なる理論のあいだに統一性が存在するのである」
－－－D.ルエール

「モードというパラダイムは簡単なうえに、幅広い現象に適用することができて驚くほど役に立つ」
－－－D.ルエール

「セミナーで話されることの多くは絶望的なほどわからない」
－－－D.ルエール

「まるで昼寝をしているように見えるかもしれないが、真に精力的な仕事をしている科学者は往々にしてそんなふうに見えるものだ」
－－－D.ルエール

「物理学の目的とは物理的現実の断面に厳密な数学的記述をあたえることであり、『究極の真理』にかかずらうことではない」
－－－D.ルエール

「その答えの一つは偏見をもつことだ」
－－－D.ルエール、どうすれば時代に先んじることができるのだろうかという問いに対して

「『昭和時代』と総括できるような単一の「時代」ではない」
－－－井上清、京大教授、『昭和』について

「Provando e riprovando（試みること、そしてもう一度試みること）」
－－－ダンテ『神曲』第３部、第３章、第３行の最初の３語。イタリア物理学会のモットー

「きみの数学は正しいが、物理学はお粗末だ」
－－－アインシュタイン、一般相対性理論にもとづき宇宙は膨脹していると言ったルメートルに対する返事。後にルメートルの考えに同意することになるが。

「憂慮すべきことに自分はその答えをださない」
－－－アイザック・ニュートン、『プリンキピア』において重力を伝える仕組みについて

「無限大の確率は数学からの明確なメッセージを伝えている－組み合わせた方程式は意味をなしていない、と」
－－－ブライアン・グリーン、物理学者（超ひも理論）

「物理学の技は無視するべきものを見きわめることにある」
－－－ブライアン・グリーン、物理学者（超ひも理論）

「双対は同一の物理過程に２つの数学的記述をもたらす」
－－－ブライアン・グリーン、物理学者（超ひも理論）

「主流の理論の中で説明できない観察事実、あるいは変則的現象が無視されることは、科学ではめずらしくない」
－－－アラン・ライトマン

「各世代の仕事は、埋立地を少し増やすことだ」
－－－Ｔ・Ｈ・ハクスリー

「重力ポテンシャルエネルギーは実は重力場のエネルギーにすぎない」
－－－アラン・H・グース

「現代の物理学者は、この種の均衡が要求されるときにはいつでも、均衡がほんの少しゆらいだら何が起こるのかを問うてみるよう訓練されている」
－－－アラン・H・グース

「はじめに神は放射とアイレムを創った」
－－－ジョージ・ガモフ

「ほんの数年前には考えるひまが２分間あったね」
－－－ヘンリー・ケンドル

「私たちはヒッグス場に満ちた領域に住んでおり、それがもたらす効果を誤って物理法則の不変の属性とみなしている」
－－－アラン・H・グース

「理工学系で『一般』というのは、それはそれは大変なことです」
－－－一石賢

「一般相対性理論が曲がった空間を扱う以上、曲がった空間を扱うための数学は避けられないことは、理解していただけるでしょう。」
－－－一石賢

「ボルツマン定数ｋは、習慣的にすっかり定着している尺度（温度）と、今にして思えば世間で採用されてもよかった尺度とをつなぐ変換係数に過ぎないわけである」
－－－ピーター・アトキンス

「そんな素粒子をいったい誰がオーダーしたんだ」
－－－スチュワート・ラビ、物理学者、ミュー粒子の発見の報に接し、ニューヨークの中華料理店にて

「サイン、コサインのθに作用するのが力です」
－－－浅井祥仁、力は波の情報を運び、波の位相に作用する説明

「量子力学を一言でいうと、「ウソをついてもいい」ということです」
－－－浅井祥仁、ｈバーについて

「ＳＳＣの中止がＩＴバブルの源泉になったことは、経済学史の本にもかかれています」
－－－浅井祥仁

☆汎論
☆数学モデル
☆力学、流体力学他
☆熱力学、統計力学他
☆電気、電磁気
☆物性物理、核物理
☆素粒子_量子力学
☆相対論、宇宙論

☆VSL
光速変動理論 Varying Speed of Light

☆参考

◎ギリシャ文字
α 　アルファ
β 　ベータ
γ 　ガンマ
δ 　デルタ
ε 　イプシロン
ζ 　ゼータ
η 　エータ
θ 　シータ
ι 　イオタ
κ 　カッパ
λ 　ラムダ
μ 　ミュー
ν 　ニュー
ξ 　クサイ
ο 　オミクロン
π 　パイ
ρ 　ロー
σ 　シグマ
τ 　タウ
υ 　ユープシーロン
φ 　ファイ
χ 　カイ
ψ 　プサイ
ω 　オメガ

◎他法則

◆ル・シャトリエの法則
平衡状態にある物質に外部から濃度や圧力、温度を変化させると、その影響が小さくなるように平衡が移動して新しい平衡を保つ。

◆レンツの法則
磁場の変化を妨げる向きに電流が流れる。

◆ペルチェ効果
1834年フランスのペルチェ氏により、二つの異種金属に直流電流を流すと吸熱と発熱作用が生じ、電流の向きを逆転させると、その関係も反転することが発見されました。この現象は発見者に因んで、「ペルチェ効果」と呼ばれています。
P型半導体に直流電流を流すと左端が低温、右端が高温となります。また、ｎ型半導体に直流電流を流すと左端が高温、右端が低温となります。

◆ノヴィコフの自己無矛盾の原理
あるできごとがパラドックスを生じるならば、このできごとの起こる確率はゼロである。

◎誤差

①間違えによる誤差
②系統誤差（計測者、計測器）
③偶然誤差

精密さ、正確さ、感度
計測の測定値は、一般に誤差をもっているが、誤差の小さい測定は「正確さ」の良い測定である。また、測定値のばらつきの小さい測定は「精密さ」の良い測定であるといわれている。 正確さと精密さの両方を含めて、「精度」ということがある。正確さを表すにはいろいろな方法があり、誤差の絶対値で表す「絶対正確さ」や、 測定値に対する誤差の比率で表す「正確率」などがある。
「感度」は、測定量の変化に対する指示量の変化の割合である。したがって、感度は、精密さや正確さとは別なものであり、感度の良い測定を行っても、必ずしも正確さは良くならない。正確さを良くするには、 種々の誤差を減少させることが大切である。感度はまた、その測定器の検知し得る最小の量である。一般に、感度の良い測定器は、取扱いが面倒であり、振動等の外部の影響を受けやすいため、目的とする測定に適した感度の測定器を使用することが望ましい。

◆有効数字
測定値のばらつきは、多くの場合、正規分布をとる。測定結果の標準偏差σに対し、測定値は平均値mのまわりに

m-σ ～ m+σ 68.3%
m-2σ ～ m+2σ 95.4%
m-2σ ～ m+2σ 99.7%

のようにばらつく。この物理量の測定結果を
m±σ
とあらわし、σを誤差という。

※誤差があるので、平均値mの桁数をむやみに多くしても意味がない。標準偏差の大きさ相当の桁までを意味のある数字として用いる。測定値は以下の形式で表現するので

a x 10^n

aの絶対値が１以上、10以下の数になるようにした有効数字で表す。

◎計数

◆ラザフォードのシンチレーションカウント方法

観測者ＡとＢ
Ｎ回の発光
観測者はそれぞれ計数a_A, a_Bで発光を記録する
⇒実験中一定で計数は１より小さい

※
Ａの記録回数 NA＝a_A * N
Ｂの記録回数 NB＝a_B * N
両方が記録した回数
NAB＝a_A * a_B * N

これらの式から
N = (NA*NB)/NAB

◎単位系

◆自然単位
natural unit
自然物を基準にとって定めた単位

宇宙の直径：10^26m程度?
ボーア半径(水素原子の最小の電子軌道の半径）
5.2917e-11m
電子の古典的半径
2.8178e-15m

◆MKS単位系
力学にあらわれる物理量の単位は長さ、質量、時間の単位を決めれば３つから全て定まる
長さ m
質量 kg
時間 s

＿◇MKSA単位系
MKS単位系に電流の単位[A]を加えた単位系

◆SI基本単位系(SI=国際単位系）
MKSA単位系に、[K][cd][mol]を基本単位として加えたもの

長さ メートル m
質量 キログラム kg
時間 秒 s
電流 アンペア A
熱力学温度 ケルビン K
物質量 モル mol
光度 カンデラ cd

※メートル
定義「1秒の299792458分の1の時間に光が真空中を伝わる行程の長さである。」この定義により、光の速さは1秒間に299792458mとなる。
歴史的には、メートルの定義は、地球の子午線の1/4000万の長さ。人工物のメートル原器の長さはクリプトン86からの放射電磁波の波長による定義へと変更された。現在では上記の長さをメートルの定義として、「よう素安定化レーザ」を用いて測定される。

◆組み立て単位
基本単位から定義や物理法則を使って組みたてられる物理量の単位

＿◇周波数 ヘルツ [Hz]
s^-1

＿◇力 ニュートン [N]
m * kg * s^-2

＿◇エネルギー、仕事 ジュール [J]
[J] = [N * m] = [C * V]
m^2 * kg * s^-2

＿◇仕事率、電力、パワー ワット [W]
[W] = [J/s] = [A*V]
m^2 * kg * s^-3

＿◇圧力、応力 パスカル [Pa]
[Pa] = [N/m^2]
m^-1 * kg * s^-2

＿◇電気量、電荷 クーロン [C]
[C] = [A*s]
s*A

＿◇電位、電圧 ボルト [V]
[V] = [J/C]
m^2 * kg * s^-3 * A^-1

＿◇静電容量 ファラド [F]
[F] = [C/V]
m^-2 * kg^-1 * s^4 * A^2

＿◇電気抵抗 オーム [Ω]
[Ω] = [V/A]
m^2 * kg * s^-3 * A^-2

＿◇磁束 ウエーバ [Wb]
[Wb] = [T*m^2] = [V*s]
m^2 * kg * s^-2 * A^-1

＿◇磁場（磁束密度) テスラ [T]
[T] = [Wb/m^2]
kg * s^-2 * A^-1

＿◇インダクタンス ヘンリー [H]
[H] = [Wb/A] = [V * s /A]
m^2 * kg * s^-2 * A^-2

＿◇放射能 ベクレル [Bq]
s^-1

＿◇吸収線量 グレイ [Gy]
[Gy] = [J/kg]
m^2 * s^-2

＿◇線量当量 シーベルト [Sv]
[Sv] = [J/kg]
m^2 * s^-2

◆cgs単位系
長さ cm
質量 g
時間 s

◆有理系と非有理系
①有理系：クーロンの法則の係数に1/4πがあらわれる
マックスウエル方程式にはπが現れない
②非有理系：クーロンの法則の係数に1/4πがあらわれない
マックスウエル方程式にπが現れる

◆静電単位系他

＿◇esu Electrostatic system of units
電気量にかかわるもの（ε0）をまず定義してからその他を決める
ε0=1とするので、μ0=1/C^2となる
※通常、esu系は非有理系で書かれる

＿◇emu Electromagnetic system of units
磁気量にかかわるもの（μ0）をまず定義してからその他を決める
μ0=1とするので、ε0=1/C^2となる
⇒磁気モーメント研究で使われる
※通常、emu系は非有理系で書かれる

＿◇Gauss
両方（ε0、μ0）を１と定義する
真空中ではE=D, B=Hとなる。しかし、ビオ・サバールの法則にcが出てくる
※通常、Gauss系は非有理系で書かれる

＿◇MKSA
電流を独立量に選んでε0、μ0を与える

※通常、MKSA系は有理系で書かれる

※MKSA系では、電流量が独立であり
ε0=10^7/4πC^2 (Cは光速）
μ0=4π10^-7
よって、(ε0*μ0)^(-1/2)=Cとなる。

※真空は誘電体ではないが、便宜的な値としてε0（真空中の誘電率）が現れる

◆E-H対応とE-B対応
①E-H対応：磁気量として磁荷を考え、磁荷に対するクーロンの法則を基本とする。
（電気と磁気を同じ形式で表現できるが、現実には磁荷は存在しない。）
単位磁荷が発する場が磁場Ｈ

※磁性物性、磁気学の分野で使われる。

②E-B対応：磁荷を考えず、力はアンペールの力を基本とし、磁束密度をビオ・サバールの法則で与える。

全ての磁場は電流から発するとするので
Ｆ→ = I dl × Ｂ→
⇒磁束密度Ｂ（ベクトル）は電流素片 Idlがうけとる力として定義する。

◆表記法

①div E ∇・E
②rot B ∇×B （curl B）
②grad φ ∇φ

◆次元
1次元 [L]
2次元 [L^2]
3次元 [L^3]

物理量Ｙの次元
[L^a M^b T^c]
L: Length
M: Mass
T: Time

①式A=Bの左辺と右辺の次元は常に同じでなければならない。
②次元が異なる２つの量を足し合わせることはできない。
③次元の異なる量の割り算は可能

※次元解析　方程式の具体的な内容に立ち入ることなく、両辺の次元計算のみによって方程式の真贋を論議する。

◎OpenOffice.org Math形式の定理・公式

＿◇ガウスの発散定理

iiint _v “div” bold A dV = iint _s bold A cdot d bold S = iint _s A _n dS

＿◇シュレディンガー方程式

i hbar {partial %psi} over {partial t} = hat H %psi

＿◇ニュートンの運動法則
第２法則
{d bold p} over {d t} = bold f, bold p = m bold v

ニュートンの運動方程式
m {d^{2} bold r} over {d^{2} t} = bold f

＿◇万有引力の法則
f = G {m_1 m_2} over {r^{2}}

＿◇アインシュタイン方程式
R^{%mu%nu}(x) – 1 over 2 R(x)g^{%mu%nu}= {8%pi G} over {c^{4}} T^{%mu%nu}(x)

＿◇ラグランジュ関数
L(x(t),dot x(t),t) equiv sum csub{i} {1 over 2 m_i dot x_i^{2}(t)} – V(x(t), t)

＿◇最小作用の原理
%delta int_a^{b} L(x(t),dot x(t),t) dt = 0

◎参考文献

パリティ物理学コース　一般物理学　上
平成4/9/30 太田著、丸善

鉄理論=地球と生命の奇跡
2005/3/20 矢田浩　講談社

HOME

http://asaseno.cool.ne.jp/tech/bunpu07.html

応用物理の最前線　早大理工学部応用物理学科　2004/7/20 講談社

よくわかる高校物理の基本と仕組み　北村　2004/9/7 秀和システム

http://www.ryoushi-rikigaku.com/

第3版 基礎物理学 原康夫 2006/10/30 学術図書

岩波講座　応用数学17　古典物理の数理 今井功 1994/10/28 岩波書店

高校数学でわかるシュレディンガー方程式 竹内淳　2005/03/20 講談社

光と物質のふしぎな理論 ファインマン　釜江、大貫訳 岩波書店 1987/6/23

基礎からの流体力学！　河村哲也　2006/3/30 山海堂

光速より速い光 ジョアオ・マゲイジョ 青木訳 日本放送出版協会

大人のための「数学・物理」再入門 吉田武 2004/1/25 幻冬舎
IT Text 音声認識システム 鹿野他 オーム社 2001/5/15

http://www.tdk.co.jp/techmag/ferrite/index.htm

テラヘルツ波技術開発のあらまし,寶迫巌,情報通信研究機構,RFワールド,2009/03/01,CQ出版

新しい物性物理 伊達宗行 2005/6/20 講談社

新装版電磁気学のＡＢＣ 福島肇 2007/9/20 講談社

超ひも理論と「影の世界」 広瀬立成 1989/8/20 講談社

物理定数とは何か 西條敏美 1996/10/20 講談社

コンピュータ物理の世界 神原武志 1991/1/1 講談社

物理学の構成 押田勇雄 昭和43年2月28日 培風館

万物を駆動する四つの法則 2009/2/20 ピーター・アトキンス、斉藤訳 早川書房

時空の歩き方 2004/7/31 ホーキング、ソーン他 林訳 早川書房

ワープする宇宙 2007/06/30 リサ・ランドール、向山監訳、塩原訳 NHK

よく分かる量子力学 2005/12/04 夏梅,二間瀬 ナツメ社

Aha! 量子力学がわかった！ 2000/11/30 一石賢 日本実業出版社

高校数学でわかるボルツマンの原理 竹内淳　2008/11/20 講談社

原子と原子核 有馬朗人 1982/4/1 朝倉書店

天才物理学者たちの世界を欺いた科学10大理論 1995/5/31 千代島雅 徳間書店

「場」とはなんだろう 2000/11/20 竹内薫 講談社

ミクロへ、さらにミクロへ 1998/2/25 戸田盛和 岩波書店

量子の道草 – 方程式のある風景（増補版） 2009/1/15 保江邦夫 日本評論社

なっとくする熱力学 1993/11/20 都筑卓司 講談社

こんなにわかってきた素粒子の世界 2008/10/25 京極 技術評論社

宇宙核物理学入門 2002/8/20 谷畑勇夫 講談社

図解マクスウエル方程式 2010/6/30 第３版 室岡義広 裳華房

物理学とは何か 2000/12/22 豊田利幸 岩波書店

隠れていた宇宙[上] 2011/7/25 ブライアン・グリーン 竹内監修 大田訳 早川書房

なぜビッグバンは起こったか 1999/6/30 アラン・H・グース、はやしはじめ、はやしまさる訳 早川書房

「ファインマン物理学」を読む 力学と熱力学を中心として 2005/5/10 竹内薫 講談社

ヒッグス粒子の謎 浅井祥仁 2012/9/10 祥伝社

物理学の果て 統一理論という神話 1994/10/20 デヴィッド・リンドリー 松浦訳 青土社

遅い光と魔法の透明マント シドニー・パーコウィッツ著、阪本訳 草思社 2014/05/21

宇宙が始まる前には何があったのか？ ローレンス・クラウス著 青木訳 文芸春秋