カタツムリ系@エンタメ・レビュー (ポップ・サイエンスはデフォルト)

映画・本・動画といったエンタメのレビューを友人に語りかけるように書きためています。映画は、おすすめポイントと大好きなカットに焦点。本や動画でポピュラーサイエンスやオカルトをエンタメとしてカバーしているのも特徴。

【エントロピーをめぐる冒険②】エントロピーという幽霊があちらこちらに💦

こんにちは、カタツムリ系です🐌

読み進めていくと、なんだか「量子力学」のご先祖のようなロジックの連続。熱力学なんてエンジンなんかの、バリバリの産業向けのナレッジなので比べて、量子力学はマルチ・バースなんかの怪しい?議論も本気でやってしまう、ややアカデミズムの勝った、もしくは机上の空論チックな世界。果たしてどんな共通点が?と思いきや、量子力学もPCや半導体、さらにはものすごいCPUをもつ量子コンピュータの生みの親でした。

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【目次】

  • ようやく「エントロピー」のトピックと思いきや
  • また、水車のアナロジーに戻ります。小さいことからコツコツと💦
  • しかも、エントロピーは、記憶をもたない「状態量」(P-67)だと言い始めた💦
  • 「記憶をもたない」だけじゃない!!エントロピーは増大するのだそうです💦
  • 最後に

 

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【エントロピーをめぐる冒険①】熱力学は、古くて、そして、とても、新しいらしい💦

こんにちは、カタツムリ系です🐌

エントロピーというのは、大まかに言うと、使用済みで、再利用不可のエネルギーのようなイメージ。もちろん、私だけの「イメージ」💦。エネルギー保存の法則から、エネルギーは消えてなくならないのだけれども、時間が元に戻らないように、そうしたエネルギーも、元の利用可能は新品?には戻れないようです。不可逆性というのだそうです。ただし、ニュートンなり量子力学なりでは、「元に戻れない」とは「言ってない」ので、なかなか厄介な代物らしいです。さらに、エンジンの本に触れて、プラモデルもそんなに好きではなかったし、理科の実験なんか特に関心なかった私が、意外にも面白いと感じました。

→エンジンのABCの引用

そんなエンジンが基礎にする「熱力学」の本↓。またまた、期待です。しかも、わざわざタイトルに「冒険」とまで付け加えられていて、なんらかの、ドンデン返しを期待してしまいます💦

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【目次】

  • エンジンとは熱のこと
  • 温度のアップダウンのコントロールが、エンジン操作のカギ
  • エンジンは水車のアナロジーで考えると、より分かりやすいらしい
  • 最後に

 

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【量子力学のラスボス②】量子力学の誕生

こんにちは、カタツムリ系です🐌 

本書の内容はそれこそ量子力学の教科書に出てくるような内容もあろうかと思いますが、私の理解力が全然追いつきません。にも、関わらず読み続けているのは、専門用語(の理解はともかく)に慣れてきたこと、そして、何より、使命感とも言うべき量子力学への取り組みに、私なりに感銘を受けているからでもあります。いやー、偉い人は偉い💦そう、量子力学誕生のゴッドファーザーたるボーア博士たちの物語の続きです。

ニールス・ボーア論文集〈2〉量子力学の誕生 (岩波文庫)

ニールス・ボーア論文集〈2〉量子力学の誕生 (岩波文庫)

 

 

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【目次】

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スタート地点でもあり、常にメインテーマともなる「作用量子」

量子力学とそれ以前を峻別するポイントはいくつかあると思いますが、私が知る限り、大きな相違点は次の三点。

  1.     すべての物質は、粒子であり波動の二重性を認めること
  2.     観測者は、観測した時点で、観測対象に影響を及ぼしてしまい「客観的な」観測はありえない
  3.     量子力学以前のよう古典物理学が「連続した数値」を前提としているのに比べて、量子力学は、物質は「とびとびの整数という値」をとることを前提としていること

本書では、特に三つ目が何度も強調されています。

P-361

作用量子を古典物理学の内部矛盾のない一般化に組み込むと言う課題は、依然として厄介で深刻な困難を抱えていました

「作用量子」というのは、現在使われている「量子」とほぼ同じ使われ方をしている印象あります。プランク定数の別名です。

作用量子(さようりょうし)とは - コトバンク

「E=hν」という公式で、エネルギーEは、プランク定数hの「整数倍」(振動数ν)で表されます。私にはあまりピンときませんが、とにかく、物理に関する数字が連続した値をとらず、「整数倍」のように「とびとびの値」をとることが革新的なのだそうです💦古典物理学では考えられないことなんだそうです。物質をそんな革新的な「作用量子」の集合として見るのが、量子力学

 

古典物理学の理想というか、拘りというか、弱点というか💦

それにしても

  •    物理的数値が、連続した数値であるべきとか
  •    宇宙は一様で定常できなものであるべきとか

古典物理学では、宇宙に対する理想形があったようですね。特に後者は、かのアインシュタインも強く強く支持。でも、リアルタイムでないと、その理由とか、熱い想いとかは、もう分かりません💦

 

アインシュタインもハイゼンベルグも、自らの研究のために数学の新しい分野を学習。大変ですね💦

アインシュタイン一般相対性理論を編み出すために、曲面もカバーする数学分野を学習したとか。リーマン幾何学というのだとか。我々が学校で習うのは、全て「平面」での計算。あれだけでも面倒なのに「曲がった空間」まで計算しようとするのだとか。同じように?!「行列」をマスターして量子力学の発展に寄与したとか。

ハイゼンベルクとは - コトバンク

 

P-364

今ではゲッチンゲンの碩学の数学者たちがエルミット行列についてさかんにお喋りしていますが、しかし僕は、じつは行列が何であるのかさえ知らないのです

とは、それ以前のハイゼンベルグの言葉。しかも

P-366

ハイゼンベルグ行列力学シュレディンガー波動力学という異なる方法の完全な同等性

もう一人の量子力学誕生の雄、シュレディンガーと形は違えど、同じ内容を編み出していたという逸話も、天才相通ずる感がして、エピソードらしいエピソード😊

 

最後に

自分の力量の無さはとりあえず棚にあげますが、なかなか、しんどい本書の内容。これ、読める人、もしくは読もうという人は果たしているのかな?という印象。とは言え、五十年まえくらいは「物理帝国主義」なんて言われて、大人気分野だったので、果敢に挑戦した人もいたんでしょうね。とは言え、嫌いではいんですよね、これが💦

 

また、次回。

 

#ニールス・ボーア論文集 量子力学の誕生

#シュレディンガー

#波動力学

#ハイゼンベルグ

#行列力学

【量子力学のラスボス①】ボーア博士。因果性と相補性。

こんにちは、カタツムリ系です。

この本は、アインシュタイン相対性理論までの「古典物理学」と、ニールス・ボーアなどによる「量子力学」の間には

  •    もちろん、違うところはたくさんある。例えば、古典物理学は、原因さえ分かれば結果もそこそこ予測できる、とか。いわゆる因果性
  •   しかし、そんなに毛色の違ったものではなく、お互いに補いあうものだよ!

という主張をした内容(のようです)。この関係を「相補性」というとか。学問的な内容ではあるのでしょうが、量子力学を物理学界の中で擁護するための、かなり政治的な論文という気もします。そういう意味では、二重の面白さありますが、読んでいて、分かってような、分からないような、の連続ですね💦しかし、著者ボーア博士のファイティング・ポーズは、雄々しい😊

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【目次】

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量子力学は、そんなに、はぐれ者ではないと言ったり、やっぱり特殊と言い直したり💦

先ほど「相補性」と言って、量子力学のエッジの効いたところを中和したかと思いきや

P-75

量子論によって私たちに開示され、私たちの通常の直観的理解のとどかない事実のなかに、人間思惟の一般的(・哲学的)な問題を解明するためのひとつの手段を獲得したという確信を、私たちはほとんど免れることはできないのである

要は、日常感覚と原子などの極小の世界の動きは全然違うのですよ、という趣旨。しかし、こう言われると、聖書にも出てきそうな奇跡でも発見したかのようです。まぁ、実際、そうなのかもしれませんが💦

P-80

今日、物理学者たちが「電子波」だとか「光子」だとかを口にしているのを聞くと、おそらくは、ニュートンとマクスウェルが築き上げた土台から私たちが完全に離れてしまったかのように思われるでしょう

と突き放すかと思えば

P-82

ニュートンとマクスウェルの言語は今後ともずっと物理学者の言語であり続けるであろう、ということができます

と引き寄せます。ここらあたりが、かなり政治的に聞こえるのも、そんなに不思議ではないか、と思っています。そして、押してダメなら引いてみろ、の表現する通り、言葉巧みに量子力学を擁護するボーア博士に、量子力学の「ラス・ボス」感さえ感じます。

 

だんだん英雄的に

P-185

ある面においては人間のすべての経験のうちでもっとも単純なものを扱っている原子物理学における分析と総合が、生活という偉大なドラマにおいては私たちは観客でもあれば同時に俳優でもあるという古人の知恵を、冗談でなく思い起こさせてきた

どこか、例えば、ロンドンのシェークスピア劇の舞台ででも耳にできそうなセリフ。こうして引用した言葉を口にした人が、すぐあとに、ハムレットばりに「生きるべきか、死ぬべきか。それか問題だ」と言っても、まるで違和感ありません💦

ハムレットとは - コトバンク

 

国際連合への公開書簡

原爆の恐ろしさが浸透してするにつれ、ラスボスとしては、公式に立場を表明する必要が生じたようです。しかし、この方、まったくたじろがないのです💦そんな環境下、国際連合に公式に書簡を送ることになったようです。

国際連合(こくさいれんごう)とは - コトバンク

P-294

人類にとって、原子エネルギー資源により文明の物質的条件を改善するという見通しを断念することはほとんど問題になりえませんから、文明が生き延びるためには、あきらかに国際関係の抜本的な調整が不可欠であります

きっと、今よりずっと国際連合が注目されていた時期。高らかな宣言、という感じがして、いっそ、晴れやかな気分さえ起きます。

 

最後に

本書中の思考実験とか、数式などは分からないことがほとんどなので割愛しています。なので、量子力学に関してというよりは、ボーア博士の「人」と「なり」にばかり触れた感あります💦しかし、この方のラスボス感はかなりのもの。ちょっとしたドラマを観ているようで、そんな楽しみ方もできる、誠に多面的な量子力学。正直、かなり初歩的なことさえも分かっていないのですが、なかなか、やめられません💦

 

また、次回。

 

#ニールス・ボーア論文集 因果性と相補性

#量子力学

#アインシュタイン

#ラスボス

#国際連合

【クオンタムユニバース 量子】ポピュラーサイエンスの傑作

こんにちは、カタツムリ系です🐌

科学の分野にポピュラーサイエンスというものがあって、要は、小難しい科学のあれこれを優しく解説してくれるものです。

ポピュラーサイエンスとは - コトバンク

今回のトピックは相対性理論と並ぶ量子論

もっとも、科学も昔と違って、手放しでリスペクトされる存在ではなくなり、また、素粒子物理で要求される大型加速器など、オカネもたくさん必要です。アインシュタインのように、書斎でペンと紙とパイプがあればいいというものではありません。だから、大衆にも科学を知ってもらう必要が喫緊の課題としてあるのかもしれません。そして、当然、著者は優秀な方でしよう。それにしても、どうして、こんなに面白いのか。ベタな言い方ですが、割に熱意のある方の多さに比例しているのかもしれません。本書↓の著者、ブライアン・コックス博士もそうした優秀で熱意あるポピュラーサイエンスの旗手😊

クオンタムユニバース 量子

クオンタムユニバース 量子

 

 

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【目次】

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前回は、この著者による、アインシュタインのE=mc^2の解説

→E=mc^2の記事引用

優雅な感じで、しかも内容の解説も丁寧で一粒で二度も美味しい思いをしました。

 

相対性理論の次は量子論。まずは、複数の場所に同時に存在すること

P-47

一個の粒子が「多数の場所に同時に」存在すればいい(中略)量子物理学を専攻する学生は、しばしば不愉快を不明瞭と勘違い、量子の世界を日常の言葉で理解しようとする。だが、混乱の原因は新しい理論を受け入れることへの抵抗であって、理解そのものの難しさではない

量子論の奇妙さを言い表した言葉で、私が出会った中では、もっとも、明快なもの。そう、私も、粒子が同時にあちらこちらに存在したり、粒子は同時に波であるということに「不愉快」を感じていたかも💦ただ、理解そのものも難しいとは思います💦なんて言うか、あるところまではロジカルに進めることを要求され、急に、ある一点で、「それは、そうだから、そうなんだ!」みたいな思考停止を求められるところでしょうね。  

またもや、突然の思考停止のリクエスト💦

P-51

電子の波の実体が何であるかにこだわらなければ、ある種の波によって電子が存在する確率を場所ごとに示すことは難しくない

どこで手を打つかは、もはや、慣れしかないようです。本音を言えば「赤信号、車は急に止まらない」のですが。

P-52

電子が「波のどこかに存在」するとは、「波のすべての場所に同時に存在する」ということ

はい。慣れるしかなさそうです💦しかし、慣れとは恐ろしいもので、こんなSF映画ちっくな説明も、あまり違和感を覚えなくなってきました。

しかし、それは私が無知だから、専門家のいいように押し付けられているのではなく、専門家にも向けられた義務らしい

P-146

いずれにせよ、あまり多くの疑問は持たないほうがいい。この「疑問を持ちすぎない」という才能が物理学では重要だ。どんな問題を解く場合にも、対象が完全に孤立している状況などありえない。だから、どこかに線を引き、その外側を無視する必要がある

こんなこと言って、業界の偉い人から怒られないのでしょうか。もしくは、筆者がすでに大物なのかも💦しかし、このストレートな物言いは、読者の理解を促進してくれ、物理に対しての偏見、先入観やイリュージョンから自由にしてくれます😊

 

最後に

この本は、先のE=mc^2の本とは違って、数式が、遠慮なく出てきます。特に波動関数。時間とともに電子がどこに存在する確率が変化していくかを計算するもの。

波動関数(はどうかんすう)とは - コトバンク

いまは、さっぱり手が出ません💦しかし、筆者のブライアン・コックスさんの優雅な筆致に会うと(そして、恐らくは翻訳者の方の語学力と)興味の高さは維持されています。いつか、数式にも、初歩レベルでもよいので、着手してみたいと割に真剣に考えています。ほとんど、ブライアン・コックス博士のファンですね💦

 

また、次回。

 

#クオンタムユニバース 

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#シュレディンガー

#波動方程式

#行列力学 

#多元的宇宙論

【量子力学の解釈問題②】光速超えという不都合な真実

こんにちは、カタツムリ系です🐌

世にも奇妙な物語テイストのオープニングが終了し、ようやく、本題に入ります。アインシュタイン相対性理論なんかも顔を出したりして、スッチャカメッチャカです💦特に、アインシュタインが宇宙の最高速度に指定した光速を、あっさり追い抜いてしまう「光速超え」。こんなケースが、チラホラ顔を出します。色々、不都合です💦

量子力学の解釈問題―実験が示唆する「多世界」の実在 (ブルーバックス)

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【目次】

  • 量子の世界の奇妙さのまとめ
  • 不気味なリンク
  • 宇宙の速度制限を破っている他の例
  • 光速より速いものがあると色々不都合な理由
  • 最後に

 

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【量子力学の解釈問題①】世にも奇妙な物語💦ディープ💦

こんにちは、カタツムリ系です🐌 

「解釈問題」??

だいたい物理学なんて、その厳密さが『売り』のはず?!数字に基づいて、自然を支配する、一見、まとまりの無さそうな法則をクリアカットに見せてくれるもののでは?

「解釈」というと、そんな厳格にイメージとのブレがあるように感じます。世にも奇妙な話💦

P-6

量子論の奇妙さは、この理論自体に問題があることを意味するのだろうか?

かなり深刻💦じゃあ、量子論はそもそも欠陥あるってこと?!

P-7

多世界解釈」は米国で発明されたが、成熟したのはヨーロッパ、特にオクスフォードにおいてである

ただでさえ奇妙な上に、もう一つ上をいく「多世界解釈」。宇宙は一つでなく、いく通りもあるという「解釈」。しかも

  •    アメリカは「明快なエンタメ」派  

              vs 

  •    ヨーロッパは「明晰な重層性」派

という勢いをかってか、「量子論」という「奇妙な理論」は「重層性」を好む「ヨーロッパ」で、さらに「ディープ」になっていくようです💦

量子力学の解釈問題―実験が示唆する「多世界」の実在 (ブルーバックス)

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【目次】

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話は奇妙なカードゲームから始まる

奇妙な話を、手品みたいなトピックで始めるなんて、完全に確信犯です💦その手品チックなカードゲームは(かなり略しましたが)次の通り。最悪、読み飛ばしてください💦

  •     スクラッチカードの上に、ロザリオのように、それぞれ60個の銀色の玉を紐で通した、二つの「円」が書かれています↓
  •    スクラッチ・カードを真ん中から半分に割って、「円」を二つに↓
  • 60個の玉は、こすると、白か黒に。白と黒は30個ずつ↓
  •   参加者は二人。二人が別々にこすって、色が違えば、500ドル獲得。参加費は10ドル↓
  •    例えば、黒を狙うとすると、単純にその期待値を計算すると、30/60(一人が黒を出し)✖︎30/60(もう一人も黒を出し)✖︎500ドル(賞金)ー10ドル(参加費)= 115ドル(これが、期待値。計算がラフ過ぎる?!)で、まぁ、ぱっと見、割の良さそうなゲーム。

しかし、こうした見た目に騙されてはいけない、実は負けがかさむのだよ、というお話。なんだか騙されているようだけど、せめて最後には、クリアカットな説明が用意してあるのだよ!という伏線であることに、期待したい💦

 

奇妙なカードゲームで言いたいこと

P-18

『不可能なことを排除したあとに残った可能性は、たとえどんなにありそうにないとしても真実である』。

シャーロック・ホームズも似たようなことを言ってます💦

P-18

この結果を得るただ一つの方法は、二枚のカードが、状況に応じて色を変えるメカニズムを内部にもつこと

このことだけインプットすると、このスクラッチ・カードは

  •     超能力に近いAIであり
  •     明確にイカサマ

に思われます。そう、こんな『後出し』はずるいのでは?だいたい、先ほど計算された期待値なんて、意味なさそう💦そこで、筆者は言います。

P-25

このスクラッチ・カードは単に、我々の日常生活のすべての物質が振舞っているように振舞っているに過ぎない。すなわち、光と物質それぞれを構成する基本的な単位である光子や電子を使って実現される

このスクラッチ・カードは我々の日常生活の物質の振る舞いそのままだ、と。。。。。。かえって、分からなくなりそう💦

 

ようやく、冒頭の総括が

ということは、このディープな本の、ディープなオープニングは

P-26

この謎は(中略)量子論と呼ばれる現代物理学の最も不思議な特徴であり、半世紀もの間、この振る舞いを説明しようとする物理学者や哲学者による試みは、ほとんど奇っ怪(中略)この本の目的は、この手品がどのようにしてなされるのか、もっと常識的な説明を見つけること

だそうです。ナンダカ、シェークスピアとかミルトンの大仰な振る舞いの多い演劇の、大仰な台詞回しを聞かされているよう。

この大げさな物言い、ちょっと奇妙な仕掛け、ちょっと賢そうな総括。とはいえ、この本の奇妙さ、量子論の奇妙さだけは(納得感は別にして)よく伝わりました💦

 

最後に

この本、324ページあります。そして、この奇妙なエピソードは16ページを割いてます。内容・質ともども、なかなかディープです。救いは、こんな状況を、鵜呑みにするのではなく、「もっと常識的な説明を見つけること」という気持ちはあるようなので、引き続き読み進めます。ただし、文章の調子は、どちらかと言えば格調高く、なかなか読ませます💦😊

 

また、次回。

 

 

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