2012年12月29日土曜日

16歳の少年が私に相対論などを質問:18. 光速はなぜ一定なの? (Boy of Age 16 Asks Me about Relativity, etc. 18. Why Is the Speed of light Constant?)


Read in English.

1931年のアルバート・アインシュタイン。By Doris Ulmann [Public domain],
via Wikimedia Commons.

 [概要 (Abstract in Japanese)]このシリーズでは、16歳の少年アーロン(仮名)からの、相対性理論など物理学に関する質問と、筆者テッド(仮名)の回答を紹介している。今回の質問は、光速はなぜ変化しないの? というもの。テッドがこの質問を受けたのは、ちょうど、昨秋から今春にかけて話題になった、ニュートリノが光速を破るという実験結果の最初の報道がなされたときだったので、これについてもふれた。注として、その結果があとで訂正されたことや、テッドはかつて、自分が完遂したばかりのと同じ実験についての、誤った結果を先がけて一流誌『フィジカル・レビュー』に発表され、それが誤りであることを最初に指摘した論文を書いた経験があり、ニュートリノ実験の最初の結果についても、いずれ誤りが分かるだろうと思って驚かなかったことを述べる。[本文(やさしい英文)へ (To main text in English)

2012年12月27日木曜日

庭に直植えのネリネ (Nerine sarniensis Directly Planted in Our Yard)


 このところ毎年、わが家の冬の庭に温かい色彩を与えてくれている直植えのネリネが、今年も咲いた。ツボミはまだ全部開花していない。しかし、明日から何日か悪天候になりそうなので、きょう写真を撮った。

These years the Nerine sarniensis directly planted in our yard shows warm colors in winter. It also began to bloom this year. Not all the buds have opened yet. However, I took a picture of it today because it seems to be of unfavorable weather for a few days from tomorrow according to the weather forecast.

2012年12月26日水曜日

16歳の少年が私に相対論などを質問:17. ゴールデン・フィジックスって何? (Boy of Age 16 Asks Me about Relativity, etc. 17. What is golden physics?)


Read in English.

カール・セーガンの著書『科学と悪霊を語る』は、「妥当な科学と考えられるアイデアと、疑似科学と考えられるアイデアとを区別する助けとなる方法について説明している。」— 英語版『ウィキペディア』、"The Demon-Haunted World" のページ (November 12, 2012 at 02:36) による。
写真は私の本棚にある同書の原書版。

 [概要 (Abstract in Japanese)]このシリーズでは、16歳の少年アーロン(仮名)からの、相対性理論など物理学に関する質問と、筆者テッド(仮名)の回答を紹介している。今回の質問は、ゴールデン・フィジックスって何? というもの。テッドはこの言葉を聞いたことがなく、何に関係しているかを問い返した。アーロンの回答にあったゴールデン・フィジックスの提唱者は、インターネットで調べたところ、疑似科学者と分かり、そういうものに首を突っ込まないように注意した。
 [本文(やさしい英文)へ (To main text in English)

2012年12月24日月曜日

16歳の少年が私に相対論などを質問:16. タイムトラベルのパラドックスとは? (Boy of Age 16 Asks Me about Relativity, etc. 16. What Is the Paradox about Time Travel?)


Read in English.

チャールズ・ディケンズの『クリスマス・キャロル』の口絵、ジョン・リーチによる手ぬりの
エッチング「フェッジウィッグ氏の舞踏会」。[Public domain], via Wikimedia Commons.
『クリスマス・キャロル』は、主人公のスクルージが過去、現在、未来のクリスマス
を訪れるので、両方向タイムトラベルの最初の記述と見られている。

 [概要 (Abstract in Japanese)]このシリーズでは、16歳の少年アーロン(仮名)からの、相対性理論など物理学に関する質問と、筆者テッド(仮名)の回答を紹介している。今回の質問は、タイムトラベルについてのパラドックスとは? というもの。テッドは「親殺しのパラドックス(祖父のパラドックス)」について述べ、アーロンからの再質問にも答える。
 [本文(やさしい英文)へ (To main text in English)

2012年12月21日金曜日

2012年11月分記事へのエム・ワイ君の感想 (M.Y's Comments on My Blog Posts of November 2012)

[This post is in Japanese only.]

 M・Y 君から "Ted's Coffeehouse 2" 2012 年 11 月分への感想を 2012 年 12 月 19 日付けで貰った。同君の了承を得て、ここに紹介する。




1. 16 歳の少年が私に相対論などを質問:14. 宇宙の膨張、重力、相対性理論、ダークエネルギーの間の関係

 このシリーズでは、16歳の少年アーロン(仮名)からの、相対性理論など物理学に関する質問と、筆者テッド(仮名)の回答を紹介している。今回の質問は、なぜ宇宙は膨張しているの? 重力はどうなっているの? 相対性理論との関係は? 膨張はダークエネルギーのせいなの? というもの。

 筆者は今回で 14 回と回をかさねたアーロン少年の鋭くて難しい一連の「相対性理論など物理学に関する質問」に、調査し関連した事実も加えて、親切丁寧に適切な回答をしています。回答集(英文)はブログサイト IDEA & ISAAC Femto Essays の Label Physics Q and A の項に収録されています。引用文献を読みながらこれらを読むと、先進的な物理や宇宙物理の状況が概念的に把握できる優れた読み物になっています。以下に今回の回答の要点を紹介します。

 質問のうち、「なぜ宇宙は膨張しているの?」については、「多分宇宙が始まる原因となったビグバンの初期条件によるものと考えられています」と答えています。「重力はどうなっているの?」と「膨張はダークエネルギーのせいなの?」については、「1998 年に天文学者の二つのチームが Ia 型超新星の観測に基づいて、宇宙の膨張は加速していることを提唱しました。この発見の功績によって、米国のソール・パールムッターとアダム・リース、オ-ストラリアのブライアン・シュミットには 2011 年のノーベル物理学賞を授与されました。この発見以前には、物理学者は重力が宇宙の膨張速度を遅らせると信じていました。宇宙の膨張が加速されることを説明するために、重力に相反する力を生じさせているダークエネルギーというふしぎなものが提唱され、それが最も受け入れられた理論になっています。このように、ダークエネルギーは、加速膨張発見後に現れた概念なのです」という回答です。

 「相対性理論との関係は?」については、次のように説明しています。「これより先に発見された宇宙の膨張と相対性理論との関係には、面白い歴史があります。アインシュタインが一般相対性理論を仕上げた時、この理論が静的な解を与えないので(当時宇宙は静的であるというのが通説でした)、静的な解を得るための方法として、方程式に宇宙定数を取り入れました。ところが、ロシアの数学者アレキサンダー・フリードマンは、アインシュタインのこの取り扱いには誤りがあり、もとの一般相対性理論の式は、膨張の場合を含む、時間とともに変化する宇宙をも予測することを見出しました。そして、1920年代後半に、エドウィン・ハッブルの観測によって、宇宙の膨張が実際に観測されたのです。アインシュタインはガモフに、宇宙定数の導入は「私の生涯の最大の失敗」だと語ったそうです。ところが最近、宇宙の加速膨張を説明するダークエネルギーの根源の一つとして考えられているものは、この宇宙定数であり、もう一つはスケーラー場というものです。アインシュタインの最大の失敗が現代の宇宙論の中心概念になってきたのです。」

2. 山陽方面への旅 1~4

 11 月 20 日から 22 日まで、妻と山陽方面への旅に出かけた。広島県竹原市と山口県光市にある「かんぽの宿」の温泉に入って休養するのが主目的である。[…]三原城跡(本格的な水軍の城)を見物した。[…]城は、海に浮かぶような姿をしていたところから、「浮城」と呼ばれた。いまは、石垣と堀だけが昔をしのばせている。

 […]竹原市重要伝統的建造物群保存地区を見物して過ごす。白壁の土蔵、虫籠窓(むしこまど)、いろいろな意匠をこらした竹原格子などを持つ家々が、いまも暮らしの場となっている。

 […]ローカル線の旅で楽しいことの一つは、各駅の駅名表示板で次駅の平仮名表記を見て、その漢字表記を考えることである。これがかなり難しくて、次駅でしばしば予想外の漢字に出会うのが面白い。[…]沿線の山々の紅葉も満喫し、改めて日本は美しい国だと思った旅だった。しかし、美しい国といえば、来月の総選挙を控えて、沢田研二・作詞「我が窮状」の冒頭、「麗しの国日本に生まれ 誇りも感じているが/忌まわしい時代に遡るのは 賢明じゃない」が、しみじみと感じられる時期でもある。

 休養するのが主目的であるというゆとりの旅を、地図と写真を見ながら、私も楽しむことができました。写真に撮った竹原の宿の部屋の窓から見た、付近の湯坂温泉郷の中にある田園風景と、同じく光の宿から眺めた瀬戸内海の風景とを、写真より少し右に向けたアングルで眺めたスケッチは、作者の心象と描写技術を示す例として興味深く拝見しました。

2012年12月19日水曜日

圧縮ファイルが開けない (Some Compressed Files Do Not Open)


白花のサザンカ。12月17日、ウォーキング途中の小学校の塀の上に見かけて撮影。
(本文と無関係。)
A white flower of the Christmas camellia, seen over the fence of an elementary school on my way of walking exercise, on December 17. (Unrelated to the main text.)

 Mac 用の圧縮ソフト StuffIt で圧縮してあったいくつかのファイルが開けなくなった。原因は、それらの中へ、同ソフトの新バージョンで追加のファイルを入れたせいらしい。一部のファイルは、バックアップ・ディスクから、追加前のものを取り戻した。しかし、残り二つ(目下分かっているところで)のファイルについては、バックアップ・ディスクにあるものがすでに追加のあとのもので、開けない。幸い、それらの中身は、もうほとんど不要なものなのだが、こういうことが起こるとは、しゃくである。開くための何かよい手が分かる可能性もあるかと思い、ファイル名のあとに "dead" の語を追加して、ハードディスク上に残してある。

I was unable to open some files that had been compressed with the StuffIt program for Mac. The probable reason for this is that I had put additional files into them by a new version of the same program. A few of those compressed files before addition have been recovered from a backup disk. However, two files (as far as I have noticed up to now) cannot be recovered, because the oldest corresponding files on the backup disk were already the files after addition. Fortunately, their contents are almost useless now, but I feel sad about this happening. Thinking that I may learn an appropriate way to open them some day, I keep those files on the hard disk by adding the word "dead" after the file name.

2012年12月17日月曜日

冬に笑う (Laughing in Winter)


 写真は、12 月 13 日と 14 日にウォーキング途中で撮影したサザンカの花。わが家の庭にも一本のサザンカの木があるが、上部が枯れて、今年は花を咲かせない。

 昨日の衆院選で多数当選した自民党は笑っているだろうが、私は政治の冬の到来を思い、その党の、暗い戦争の時代に対して何の反省もない、歴史に大逆行する恐ろしい改憲草案をあざ笑わざるを得ない。

The photos above were taken on my way of walking exercise on December 13 and 14, and show flowers of the Christmas camellia. In our yard, there is also a tree of the Christmas camellia, but its upper branches withered, not blooming this year.

The Liberal Democratic Party of Japan won in the Lower House elections yesterday, and they may be laughing. I regard this as the arrival of winter in politics and cannot but cynically laughing their terrible draft to amend the constitution, which has been made without any reflection of the dark days of war and runs extremely counter to the history.

日本語で読んでいる方へのお知らせ (Notice for readers in Japanese) 最近の私の政治や平和に関するブログ記事は、おおむね『福泉・鳳地域「憲法9条の会」』の方で書いています。

2012年12月15日土曜日

16歳の少年が私に相対論などを質問:15. ひも理論とは? (Boy of Age 16 Asks Me about Relativity, etc. 15. What is String Theory?)


Read in English.

物質のいろいろなレベルでの拡大図。1. 巨視的レベル。2. 分子レベル。
3. 原子レベル—陽子、中性子、電子。4. 亜原子レベル—電子。
5. 亜原子レベル—クォーク。6. ひも(ストリング)レベル。
[By MissMJ (CC-BY-3.0), via Wikimedia Commons.]

 【概要 (Abstract in Japanese)】このシリーズでは、16歳の少年アーロン(仮名)からの、相対性理論など物理学に関する質問と、筆者テッド(仮名)の回答を紹介している。今回の質問は、ひも理論とは何? 式がたくさん出て来るようだが、どうすれば理解出来る? というもの。
 【本文(やさしい英文)へ (To main text in English)

2012年12月14日金曜日

赤い実、白い実、… (Red Fruits, White Fruits, ...)


 一枚目の写真は、クロガネモチ(黒鉄黐)の実。二枚目は、美しく紅葉していた葉が全部落ちてしまって、白い実が目立つようになったナンキンハゼの木。どちらも 12 月 6 日撮影。三枚目は、竹林のすぐ外側に、竹に負けないくらい高く伸びたカキの木の上部にまだ残っていた実。12 月 12 日撮影。

 数年前に赤い実について書いたとき、物理学科のささやかな卒業パーティで、♪赤い鳥、小鳥、 なぜなぜ赤い。赤い実をたべた。…♪を歌った M さんのことを思い出したが、今回もふと思い出した。物理学科同期生中の紅一点だった彼女が、会社へ就職したあとの消息を全く知らない。

The top photo shows fruits of round leaf holly. The middle photo shows a Chinese tallow tree, whose beautiful leaves of autumn colors have totally fallen down and whose white fruits are now quite noticeable. These photos were taken on December 6. The bottom photo shows fruits of Japanese persimmon, which were still remaining high up on a tree just outside a bamboo grove. The tree was so tall as to compete with bamboos. This picture was taken on December 12.

When I wrote about red fruits several years ago, I reminded myself of Ms. M, who had sung the song "Akaitori kotori" ("Red bird, little bird"; the lyric includes the words that are translated as "Why are you red? Because I ate red fruits") at a small party to celebrate our own graduation from Department of Physics. I now remember her again. She was the only female among the classmates of the department, and I do not know anything about her after her getting a job in a company.

2012年12月12日水曜日

モミジがまだ美しい (Leaves of Japanese Maple Are Still Beautiful)


 今週はかなり寒い日が続いている。しかし、ウォーキングの途中では、まだイロハモミジの葉の美しい色を見ることが出来る。

It is pretty cold from the beginning of this week. However, leaves of Japanese maple are still showing beautiful colors on my way of walking exercise.

2012年12月11日火曜日

トルストイと数学 (Leo Tolstoy and Mathematics)


Read in English.


『新潮世界文学 16:トルストイ 1』のカバー。

 先般来、『新潮世界文学 16』(1972) に収まっているトルストイの自伝的小説『幼年時代』、『少年時代』、『青年時代』を読んでいる。『青年時代』の前半に、主人公「わたし」が大学の数学科を受験し合格した話がある。

 入学試験は、受験生が一人ずつ、教授の持っている複数枚の問題カードから一枚を抜き取り、教授の前で答えるという方法で行なわれる。数学の教授は二人坐っていて、他の一人の受験生と主人公が同時に呼ばれ、二人はこっそりカードを取り替える。主人公が最初に抜き取ったのは苦手の「組み合わせ論」だったが、交換して得たのは、試験前にやってみたばかりの「ニュートンの二項定理」で、あざやかに答えることが出来た、とある。

 これを読むと、トルストイは数学科で学んだのかと驚くが、実際には、彼はカザン大学で法律と東洋原語を学び始めて中退している(文献 1) 。『青年時代』が自伝的であっても、主人公が数学科へ入ったのは創作なのだ。

 私は高校で「組み合わせ論」や「二項定理」を習ったが、後者はニュートンのものでなく、基本的なものである。それは、二項式 x + y のべき乗 (x + y)n の展開を表す公式のことで、べき n は正整数である。「ニュートンの二項定理」は、べきを実数の範囲に拡張したもので、二項定理はさらに複素数まで拡張出来る(文献 2)。

 一般の二項定理を私が学んだのは大学生になってからのはずである。したがって、大学入試にニュートンの二項定理を出題するのは難し過ぎるように思われる。また、正整数べきの二項定理の準備として習う組み合わせ論よりもニュートンの二項定理をやさしいと主人公が思うのもいささか妙である。以上のことから、入試の数学問題の部分も、トルストイがどこかで見聞した数学用語を利用した創作のように思うのだが、いかがだろうか。

文 献

  1. "Leo Tolstoy," Wikipedia: The Free Encyclopedia (December 8, 2012 at 19:10).
  2. "Binomial theorem," Wikipedia: The Free Encyclopedia (November 25, 2012 at 04:39).

2012年12月10日月曜日

ネリネ (Nerine sarniensis)


 わが家の庭のゲラニウムの葉の間から、ネリネの茎が毎年冬に伸び出て花を咲かせるが、球根が増える様子はない。そこで二年ほど前にまた、球根をいくつか買って植木鉢に入れた。その中の一つがいま初めて花を咲かせている(12 月 4 日撮影)。ゲラニウムの間から咲くほうは、ツボミが出来始めたところだが、花弁が濃いピンク色の、もう少し華やかな花になる(こちらに昨年の写真)。

Among the leaves of the cranesbills in our yard, a stem of Nerine sarniensis comes out every winter to show flowers, but the number of bulbs does not seem to increase. Two years or so ago, we bought some bulbs of this plant again and put them in flowerpots. One of them is now flowering for the first time (the photo was taken on December 4). The stem among the cranesbills just has begun to have buds, which will grow into a little more showy flowers with dark pink petals (the photo of last year is posted here).

2012年12月8日土曜日

去り行く紅葉を惜しむ 2 (Watching the Last Autumn Colors -2-)


 2012 年 12 月 6 日、堺市・鈴の宮公園と鈴の宮団地で撮影。(完)
Taken in Suzunomiya Park and Suzunomiya Housing Complex, Sakai, on December 6, 2012. (End)

2012年12月7日金曜日

2012年12月6日木曜日

理論物理学者の分類、とくに湯川と朝永について (Classifications of Theoretical Physicists, Especially of Yukawa and Tomonaga)


Read in English.

 [概要 (Abstract in Japanese)]亀淵廸氏が『図書』誌 2012 年 12 月号に「グラムシの言葉と湯川・朝永・坂田」と題するエッセイを書いている。氏は「知ることから分かることへ、感じることへ、そしてその逆、感じることから分かることへ、知ることへ——の移りゆき」という A・グラムシの言葉にある「感じる」「分かる」「知る」を理論物理学における三つの段階に当てはめ、それらを I「実務家」、II「理論家」、III「自然哲学者」の段階と名づける。次いで、日本における素粒子論の開拓者、湯川秀樹、朝永振一郎、坂田昌一を I、II、III の型に分類することを試みている。ここでは、この分類について紹介するとともに、これを南部陽一郎氏が提唱した 2 種類の分類方法による湯川と朝永についての分類結果と比較する。[本文(英文)へ]

2012年12月4日火曜日

コダチダリア (Bell Tree Dahlia)


 コダチダリア[木立(こだち)ダリア](キク科)。皇帝ダリアとも呼ばれる。2012 年 11 月 25 日、堺市・八田荘公園(上の写真)と近隣(下の写真)で撮影。この花を初めて見たのは昨年のことで、秋も深まっている時に、大きなピンクの花を見て、夢のような心地がしたのだった(昨年の写真の方が美しく撮れている。今年は撮影時期が遅かった)。一旦覚えると、不思議なもので、列車の窓から遠方に咲いているのにも気づく。

Bell tree dahlia; botanical name, Dahlia imperialis; family, Asteraceae. Photos were taken in Hattasō Park, Sakai, (upper) and in the neighborhood of my house (lower), on November 25, 2012. When I saw this plant for the first time last year, I felt like being in the dream because it had such large, pink flowers as were quite rare in late autumn. (Photos I took at that time were better than the ones above. I was late to find the flowers of this plant on my way of walking this year.) It happens that I often notice flowers of this plant even in the distance from the window of the train after having once known it.

2012年12月2日日曜日

わが家のイロハモミジ、12年版 (Japanese Maple in Our Yard, 2012)


 わが家のイロハモミジは、近くの公園などのものより紅葉が遅れていたが、いま見頃である。写真は昨日、二階から撮影した。昨年と比べても遅かったかと思ったが、そうではなく、昨年は 12 月13 日のブログ記事に見頃と書いていた。

The Japanese maple tree in our yard has been slower to develop autumn colors than those in nearby parks and has become at its best now. The photo above was taken at the second floor of our house yesterday. I thought that the best time had come also later compared with last year, but it was wrong. Last year, I wrote about its best colors in the blog post of December 13.