検索結果

以下の３冊の参考書で物理の波動の独学は可能でしょうか。 橋元流解法の大原則 橋元の物理を初めから丁寧に 漆原晃の物理IIIが面白いほどわかる本

次の問題に解答が付いていませんでした。どうか答えが正しいか教えてください。よろしくお願いします。 問題 以下の条件を満たす偏微分方程式を解け 　　　　∂^2f/∂t^2=∂^2f/∂x^2 f(0,t)=f(1,t)=0 (t>=0) f(x,0)=sin(πx) ∂f/∂t=1 (0<=x<=1) 　　　　　　　　 答えはf（x、t）=sin(πx)cos(πx)＋∑{2(1-(-1)^k)/(k^2π^2) }sin(kπx)sin(kπt) 　　　　　　　　 となりました。Σはk=1から∞です

波動関数は|ψ>だと理解していたのですが，ある教科書で波動関数ψ(r,t)は ψ(r,t)=<r|ψ) とされていました． 波動関数|ψ>は，無限個の波動関数の重ねあわせだと思うのですが(←正しいでしょうか?)， なぜ位置rとの内積が波動関数となるのがよくわかりません． ご教授お願いいたします．

電子軌道と太陽系の惑星の軌道が違う法則に乗っかってる筈はないんじゃないでしょうか。

　 「全ての存在は、量子的な不確定性（確率波動）に基づき、 無限に詰め込むと存在確率の山が平らになり、無と等しくなる。 全ての存在は無である。」 以上はブータン帰りのあの人（P氏）がある時満身を込めて語った言葉である。 それ以来彼は懲りることなくこの言葉を繰り返すよーになった。 たとえ相手から気持ち悪いから止めてくれと言われよーと上のフレーズを繰り返すのであった。 宇宙は存在しないともゆーておった。 ブータン帰りのあの人は正しいか。 　

自分で物理の本を読んでいると統計力学や固体物理などでスピンというものが突然でてきます。毎回面食らうのですが、物理学科だといつスピンといものを習うのですか？電磁気の本でも出てこなかったと思うんですが。

光速で進む船Ａが西へ 光速で進む船Ｂが東へ 東西真逆な方向に進んでいます ＡからＢは見えますか、 ＢからＡは見えますか 片方から相手方をみたときに、みえようとみえまいと、相手方はどのような速さで進んでいますか

高校物理の教科書で疑問点があり、質問させていただきます。 ラザフォードの原子モデルの問題点について記述がありました。 「電子が原子核のまわりを円運動すれば電磁波を放出してエネルギーを失う。」 教科書ではX管によるX線の発生原理や交流電源による電磁波の発生については 習いましたが、円運動する電子が電磁波を出すことは習っておりません。 なのに、いきなりこんなことを言われても…と思ってしまします。 自分なりにいろいろ考えてみましたが、エネルギー保存則を考えてみますと、 0.5mv^2+hν＝一定　が成り立つとすると、この速さvはスカラー量ですから 等速円運動をする場合は速さ＝一定となり、電磁波が発生することに矛盾して しまいます。 この点どのように考えればいいでしょうか？よろしくお願いいたします。

音が波の形をしたグラフを見ますが、 どうして波の形になるのか、わかりやすく説明していただけないでしょうか。 インターネットで調べてみましたが、ちょっと難しくてあまりピンときません。 よろしくお願いします。

ボームの提唱した「ホログラフィック・パラダイム」についてですが、 これは要するに新しい形の実在論・決定論と解釈しても宜しいのでしょうか？ ついでにですが以下の記事について感想を聞かせて頂けませんでしょうか？ 「隠れた変数の理論」はとっくの昔に否定された筈ですが・・・。 http://kishi123.server-shared.com/page058.html

物質工学についていくつか疑問がでてきたので教えてください。 1、シュレディンガー方程式は原子分子系では水素原子でしか解析的に解けません。 しかし、水素原子について解けたことは量子化学どんなメリットがありましたか？ 2、シュレディンガー方程式とエネルギー期待値を求める式の違いは何ですか？ 3、反応座標の方法によりどのような進歩が起きましたか？ 4、どうして精度の高い計算では基底関数に分極関数と言われる軌道角運動量の高い関数を含めるんですか？

お世話になります。 量子力学を勉強しています（初心者）。 ある波動関数 Ψ(x,t) が Ψ(x,t) ＝ c1 Ψ1(x,t) + c2 Ψ2(x,t) のように複数の(正規直交の)波動関数の重ね合せで表されるとき、 c1 と c2 を求めるにはどうすればよいのでしょうか。 具体的には、例えば、無限の井戸型ポテンシャルの問題では いろんな量子数 n の状態が重ね合わされているかと思いますが、 何らかの方法で観測したときに n＝2 が観測される確率を 求めるにはどうすればよいのでしょうか。 フーリエ級数なら、Ψ2 と Ψ の内積を計算すれば求まりますが、 今の場合Ψが不明なので内積が計算できないように思えます。 何か勘違いしているのかもしれません。 ご回答いただけると助かります。よろしくお願いします。

Q1　なぜ地球の公転は軌道を円に閉じているのでしょう。 万有引力の働きで、太陽系にいる地球は太陽の周りを公転しています。太陽と地球間は1億5000万km光速で８分１９秒を要す遠さだそうです。そんなに遠いのになぜ地球の公転は軌道を円に閉じているのでしょう。もし万有引力が太陽から地球に届くのに時間がかかり実際の働きが必要な向きに遅れ、引力の働くべき位置と時点とがいつも遅れているのなら、野球のピッチャーが球を投げ損なう暴投のように的を外し、公転軌道は狂っていくでしょう。 地球の公転は正しい軌道ではなく、伝搬の遅れた引力のために円の接線より、上へ外周軌道に暴投するでしょう。 なぜ公転円は閉じているのでしょう。 　公転軌道はたとえば等角らせんの曲線を描き、徐々に径を膨らませ、いつかは太陽系を脱する筈です。 Q2　万有引力の伝搬時間は０か、または距離に比例するのか 万有引力の伝搬時間が、2物体がどんなに遠い距離が離れても遅れがないとしたら、太陽と地球の二体間が接触して、接触点に力の作用点が存在すると考えるべきでしょう。力学からはそういう接触作用として答えが得られます。 たとえば溝を転がるボールや、雨どいを流れる水のように。樋や溝と水の接触面や、ボールの接触点が作用点で、樋や溝があるからボールや水の運動軌道が定められるわけです。　 この樋や溝という考え方は現代の万有引力の場の曲率が太陽を中心に歪んでいると考えることへ進める事が出来ます。 ところでもしかすると、万有引力に伝達速度があれば引力の伝搬時間は距離に比例するのかもしれません。その時、宇宙の真空空間には、力を伝搬する媒体が存在するという矛盾が発生します。もし伝搬する媒体が地球と太陽の間に存在すると、媒体のヤング率やポアソン比の値が実験でき、それらの値から、糸を伝わる音速の限界のように、力の伝達速度と遅れ時間が決定づけられます。 万有引力の伝搬時間は０か、または距離に比例するのかそれがわかりません。 Q3　なぜ場の窪みが万有引力なのでしょう。 場の窪みは月の運動や軌道を説明できるでしょうか。 月は太陽から見ると2階建ての公転です。 月は「太陽-地球-月が1直線上にならび満月になる「望」の位置に 来る周期を求めるとだいたい18年に1度」 月の軌道を太陽から見ると、地球を径としたトーラスの表面を径方向に回転しながら、緯の方向にも回転し、まるでトーラスの表面に巻きついた軌道を描き、径を18年巻いてから、軌道の最初に戻るのです。円周軌道は径に1年、緯に28日、全体では18年周期でトーラスの表面に巻きついています。 でも現代の万有引力の場の曲率で、この現象を説明できるでしょうか。月と地球は太陽の周りを地球が公転するように、月は地球の周りを公転します。公転が2階建てなのです。 場の窪みが万有引力だと1階の公転を説明できても、2階建ての公転を現代の万有引力の場の曲率では説明できないのではないでしょうか。 たとえば雨どいが同じ空間を交差分岐したとしても、水のたどる途、水の軌道は交差したり分岐せず、水の動きを遮らぬ限りただ一方に直進し特定の樋だけに向かいます。 　同じ空間に2階建ての公転を生み出すような窪みの作れるはずはなく、18年で周回する説明も現代の場の理論では説明できそうもありません。この矛盾を見れば場の理論は破たんしています。 もしかすると同じ空間に場の窪みを多重に、そして場の窪み其々を干渉し合わない別次元と考えねばならないのかもしれません。 Q4　万有引力は媒体を伝搬するのか、場のへこみなのか。場が引力の伝播媒体でないとしたら、先ごろ報道された初観測の重力波とはなになのか。現代の物理学は矛盾し破たんしています。

自然を対象にした文学でお好きなものがあれば教えてください。 因みに、私は、ギルバート・ホワイト「セルボーンの博物誌」 アイザック・ウォルトン「釣魚大全」等が好きです。

物理選択の高３です。昨日高校を卒業しました。以前、担任から 「大学は化学は物理になり、物理は数学になり、数学は哲学になる」と言われたのですが、実際どうなのでしょうか？ご回答、お待ちしております。

物理に興味がある、数学科の学生です。 数理物理をやっていくには、物理の素養も必要だと思います。 「〇〇力学」は解析力学や流体力学、さらには量子力学までたくさんありますが、どのような順序で学んでいけばよいのでしょうか。

クラリネットは唯一閉管楽器である言われます。 https://www.youtube.com/watch?v=qISigqTV7LYのスペクトル図を見ると、小さいけど開管倍音が交互に入っています。 管長39cmの閉管として計算すると、(1)(3)(5)(7)倍奇数倍共鳴の間に、(2)(4)(6)倍に相当する開管共鳴の(1)(2)(3)倍音があることになります。 クラリネットは閉管共鳴しか出ないと言うのは間違いで、間には開管共鳴が存在すると理解して良いでしょうか？

物理学は定義と論理が骨組みのはずです． ところが複数の矛盾が物理学にあります． 下記の矛盾を解決する現象を提案してみてください． 矛盾どうしには関係があり、矛盾どうしにはつながりがあるようです． まだ認識されていない現象がその矛盾の陰に隠れているはずです． 矛盾を一気に解決する現象を考え、私に提案してみてください． ご提案を待っています． 物理学にはかなり矛盾した状況が多数存在します． たとえば法則、原理は天下りに規定するはずでした． 数理では証明できないのが法則です． しかしどうでしょう． (1)角運動量の保存則の矛盾 たとえばケプラーの面積速度一定の法則は天下りの法則ですが、公転運動における角運動量の保存の法則は、天下りではなく、https://physnotes.jp/mechanics/angular-momentum-conservation/の記事の中心力の件のように演算によって導かれてしまいます． 演算によって導かれるので、演算で証明できるなら角運動量の保存の法則は法則ではないはずです． 実際、万有引力という求心力が突然消滅すると思考実験すれば、回転運動は続かず、一瞬にして直進の慣性運動の性質から惑星は直進するはずです． 要するにただの運動現象を公転運動の惑星に対して角運動量の保存というあたかも法則のような呼び方をして、その呼び方のために人類の目から隠されてしまった重要な現象が存在します．（興味を引くはずです、この現象のあらましは最後に述べます．） 　惑星の公転と同じように円周軌道を錘に描かせて、錘に回転運動の慣性が連続しているか試せます． 　振り子を作って錘を支点の高度まで持ち上げた後、円軌道を描いた運動をさせ、錘の鉛直点で振り子の糸を切断します．すると錘は水平方向に直進飛行しやがて放物線を描いて床面に接地します． 錘に回転の慣性が続いていれば、放物線とは異なる軌道を描くはずですが、水平に打ち出した砲弾の落下と何ら変わらぬ放物線を錘の軌道が描くのです． 　したがって錘の角運動量は保存されていません． 　そして多くのＷＥＢの記事に角運動量の保存則は中心力が存在する限り成立する法則のように語られていますが、独楽に働く回転の慣性での角運動量の保存に中心力などありません． 　中心力など角運動量の保存には無用なのです． 　したがっていろいろと法則の要件を欠いているので公転運動の角運動量の保存の法則は存在しません． 　遠日点側で、距離に反比例した力よりももっとはるかに弱い、二乗の反比例の力ですから、一段強い力の状況でも周回を戻れぬ運動なので、公転の周回は維持できません． 　演算通りに角運動量が定値を取るためには、遠日点側で地球を太陽に引き戻すには、もっとほかに運動を補う力とエネルギーが必要です． (2)確率波動の性質とファインマンの経路積分の特質 確率波動の信号を集めてフーリエ変換した後、そのデータを周波数特性グラフに描くと、確率波なら必ずホワイトノイズの特性が見つかります． ホワイトノイズでは、どの周波数でも同じ振幅が得られます． それは振幅の期待値がどの周波数でも等しいという特性です． 振幅がゼロとなる振動はホワイトノイズにはありません． 　ところで波動には同じ振動数(周波数）成分ならば位相の交角を持ったベクトル複数とみたてた、加算合成や分解ができます． 異なる振動数(周波数）でも同じ成分でも波動は干渉し、干渉は加算演算によって表現できます． ところでファインマンの経路積分は上記の確率波動のフーリエ積分の演算と同じです． 　たとえば光の鏡面反射にファインマンの経路積分をしたとします．光路断面にした平面で鏡面反射を描けます．その光路は２つの線分となり、線分同士が鏡面の同一点に交わり、鏡面の法線（鉛直線）に同じ大きさの交角を描きます． ファインマンはこの線分上を辿る経路の経路積分だけで、確率波の積分値を構成すると主張しています．ファインマンの経路積分では、その他の経路の演算成分が相殺すると主張しています． 相殺の発生こそがファインマンの経路積分の特質です． 　ところが振幅がゼロとなる振動はホワイトノイズにはありません． 　だからファインマンの経路積分には確率波動の性質に反する性質があります． 　 　いいかえてみると中心極限定理という確率の数理に反する特質がファインマンの経路積分か、もしくは物理現象の全てにあるのです． (3)　最小作用の原理が、天下りの原理とはいえず、特定の現象の疑いがある． 最小作用の性質が現象であれば、原理ではありません． ファインマンの経路積分の特質は最小作用の単なる性質にすぎない疑いがあります． 　「最少作用の原理」は作用という確率波の振幅を縦軸に横軸に時間（距離）のグラフ上でプロットすると変曲点、微分の極値ゼロとなる座標を選んで運動の軌道が描かれる性質です． 　このグラフには起き上がりこぼしと、船舶の姿勢に表れる復元力と似た性質があります． 　要するの最小作用の原理とは空間に復元力の働くポテンシャルの偏在があることを意味する現象です． 　それはどんな現象でしょうか． 　「空間に復元力の働くポテンシャルの偏在」のおきた一つの事例をご案内します． https://annex.jsap.or.jp/hokkaido/yokousyuu39th/B-29.pdf 粒子が整列したポテンシャルの偏在の空間に捕捉された写真がご覧になれます． もしトンネル現象がこの空間のはじに発生していると、物質波の位相の同期が起きている事になります． 実際、この実験条件では電極面で電子波がトンネル現象を起こしています． 　位相の同期があると物質波の波数のばらつきは減るはずです． ばらつきが減ると、力の変曲点、力がゼロとなる極値を示す復元力が予想できます． 復元力はF＝ｈｄｋ／ｄｔとなることが下記の論文の中に紹介されています． 電子情報通信学会総合大会BS-6-3「最小作用の原理と電子波の同期に則った宇宙スケールのフライホイールを用いたエネルギーの貯蔵」 　　 (4)エーテルの否定と重力波の有限伝搬速度の矛盾 マイケルソンモーレーの干渉実験でエーテルは存在しないと証明されました． ところがいま同じ原理の測定器で重力波を測定しようとしています． 　測定できたとしたら、エーテルを重力波という名前にして観測したことになります． (5)　地球の公転軌道の輪と重力の伝達速度 波動の伝搬には空間に偏在分布した密度と、距離に比例した遅れとその干渉現象が要件です． 重力波にもその要件が満たされねばなりません． 地球と太陽の間の万有引力は重心間を結ぶ線上の向きに働きます． ところが光速度とおなじ伝搬速度で引力が届いたとしたら、引力の向きは正しい向きになく、遅れてしまいます． 　地球と太陽を結ぶ線と万有引力の線の間に交角が発生します． 万有引力を直角三角形の斜辺として、力のベクトル成分に分解すると、地球の運動を減速する成分と、円周運動に不足した求心力の成分に分かれます． すると等角螺旋という軌道運動を地球の軌道が描くことになります． しかし地球の運動は減速していません． 地球の軌道は等角螺旋ではありません． 地球の公転径は等角螺旋軌道のように伸びていきません． 　　したがって公転における角運動量の保存則を補い、等角螺旋を起こさせぬエネルギーが地球の公転運動に必要です． 　重要な運動とはまさにこのことです． 　太陽の放射流がトンネル現象を起こして空間に偏在分布するポテンシャルを発生し、球座標系にポテンシャルの等高線を描いていると予想できるのです． (6)　単孔の光干渉実験に整数個しかない光路の矛盾 光の通り道は一点に定まらないという量子力学の前提に反した論理で単孔の干渉実験では整数個の光路が説明に用いられます． 2重スリットの光の干渉実験や2重スリットの電子線の干渉実験は有名ですが、単孔でも光は干渉します． 2重スリットは手品師の手技とにた、目くらましなのです． たとえば単孔の光の干渉はWEB記事のように孔の縁と縁の間に整数個の計算点を用いて演算します． http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/kannsyou/tannsuritto.html 孔の中のどこを横断するか、光路を光子は一様な確率で通り抜けたはずです． 整数個の点だけをちょうどとおる光はむしろ少数派のはずです． おまけに整数個をさだめて決める有意な論理は存在しません．

タイトルが抽象的なのですが、数理物理の様々な論考において確率・統計的で帰納的なアプローチ（データ解析など）と決定論や演繹的なアプローチ（シミュレーションとか）に大別できると思います。しかし、確率論の範囲において演繹的な論考も可能だと思います。例えば、ある量は正の無限大方向への可能性があるけれども、負値は存在しない、ということになると、確率分布が左右非対称になりますね。その量の性質を考えてレイリー分布になることが示せた（演繹された）というような場合です。 そのような演繹の事例が解説されている文献などあるでしょうか。私が持っている書籍にはそのようなものがありません。”〇〇という物理現象は××という確率分布に従う”と書いてあり、そのことを承認した上で、それを使って演習するという流れになっていきます。”なぜ？”を一旦停止して演習を進めるということなのです。このようなことが解説されているサイトでも文献でもいいですが、ご紹介頂けると助かります。そのような事例を見ると理解の参考になると思います。よろしくお願いします。

量子カスケードレーザとは、量子カスケード構造をしたレーザで、励起された電子（or正孔）を複数回利用することで、強い発光を得ることが出来る。（量子効率がとても良い） しかし、可視光領域での発光は望まれず、赤外光や電波領域での電磁波の発生が有用だそうです。（可視光領域だと、とてつもないエネルギーが必要になるから？） とのことですが、量子カスケード構造というものが分かりません。 電子(or正孔）のサブバンド間遷移によって発光させているようですが、そもそもサブバンドのことが理解できませんorz 量子カスケードとはどういう構造であるのか？ エネルギー障壁の幅を変えることで何故サブバンドの位置が変わるのか？ あまりネット上に情報が無く、見つけても理解することができませんorz どなたか「こんな感じ」とだけでもいいので、ご教授くださいませんか…？