日々の疑問

①食連星は分光連星か

　まあこれはこうでしょうね。ちなみに逆は真ならずです。

 

②太陽双極磁場は距離の3乗に反比例して強度が落ちるのはなぜか

　何か騙されたような感じですが,,,逆3乗則で落ちるということがどれだけ強調して問題に取り入れられるかはちょっとわかりません。ただしテキストには特段説明もなく逆3乗で減少するとあるので、覚えるしかありません。

　

③波長とeVの関係式

　これはテキストにはありませんが、覚えておくと便利かな,,,と思って。

 

④なぜIa型超新星にはケイ素のスペクトルが見えるのか

　スペクトルにケイ素が見えるということをキーワードにした問題は前回出ていますから6月試験には出そうにありませんけどね。

 

⑤なぜIa型超新星はⅡ型超新星に比べて1-2等級明るいのか

　なるほど、Ⅱ型はニュートリノとして逃げてしまうわけですか,,,ニュートリノは光ではないので、明るさに寄与しません。

 

　またここには書かれていないけれども、Ⅰ型は木っ端みじんですべてエネルギーが放出されますが、Ⅱ型は中性子星なりブラックホールなりに重力崩壊して、この分のエネルギーは放出されないわけですからね

 

⑥なぜセファイド変光星は長周期ほど明るく変更するのか

　これは確認のためだけなので、まあそうなんでしょうね

⑦星間ガスと分子雲でのガス球自由落下時間の違い

　これはですね、我々の太陽が主系列になるまでにどれくらいの時間を要したかということに繋がります。

　テキストでは1億年としていますが、内訳をみると1000万年くらいで主系列星になってしまいます,,,この不一致が理解できていません。そして、いろいろと条件を設定してAIで聞くと最大でも1000万年くらいなんです。

 

　自由落下時間は密度の逆数の1/2乗に比例します。落下時間に寄与するのは初期密度だけです。

　たぶん当初の密度設定が違うのだろう,,,標準的な（希薄な）星間ガスと、ある程度粒子が集まった分子雲の違い、すなわちスタート時点の違いなんだろう,,,と。

　このAIの回答だと分子雲コアからだと十数万年で主系列星になってしまうわけです

　スタート時点での数密度をどう設定するかということと、この枠でいう「星の卵」と主系列星の違いも明らかにしないと差が埋まらないことになります。

 

⑧熱制動放射、シンクロトロン、コンプトン散乱の違い

　この3つは必須です。わかってはいるはずですが、何となく混乱している,,,

　①は電子とイオン（陽子）の相互作用

　②磁場と電子の相互作用

　③コンプトン散乱：光子が電子に衝突、逆コンプトン散乱：電子が光子に衝突

　　（古典力学的な範疇だとトムソン散乱、電子散乱）

　これに黒体放射を加えると完璧?

 

⑨クェーサーとBL Lac銀河の違い

　この辺がテキストではあいまいなんですよね。

　総論として、BL Lac銀河は銀河の極方向が太陽系に向かっているので、輝線は連続スペクトルに埋もれてしまっていると理解すればよいのか,,,

　ウェーサーについてはテキストでも1節が別途あり、次回、これと併せて再検討。

⑩なぜ輝度温度は天体までの距離によらないのか

　銀河表面輝度不変の法則はわかっているつもりでしたが、恒星の輝度についても成り立つんだ,,,

 

　以上、毎日テキストを1周読んでいますが、依然としてこれくらいの疑念というかスッキリしない点が出て来るというお話,,,

しばらくは平常運転

　私は22時には就寝。

　外はうるさいなあ､､､

　拙宅前のビーチロード。

　もともとは3車線の一方通行ですが、車線を片寄せして水かけ会場になっています

　路面が濡れているのは水かけですが、白っぽい泥が見えます。これが顔に塗りつける白粘土で、昼間乾燥すると埃になりますし、建前的には禁止になっているものですが、規則法律があっても守られないのがタイなので。

　銀色のピックアップは、荷台に水タンクを積んで周りに水かけ

　でもここは徐行せざるを得ないので、集中的に水を浴びることになります

 

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 much bigger apertureとありますから、30でも35でもなく、最低でも50か

　口径が大きくなれば焦点距離は長くなるのでしょうが、方向性としてセンサーも大きくするのか、あるいはセンサーサイズを押さえて、小さい銀河/星雲を狙うのか。

 

　すくなくともZWOとは方向を変えてほしいけども

　within this yearだそうです。

　まあよくあるのはクリスマスシーズン前に販売開始となるのかな。

　となると買ったとして、タイに持ち帰るのは1月後半？

 

　,,,ちなみにDWARFLABです。

 

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　今日の午前中はテキストの周回と疑問点の整理

 

　午後は、昨日ひたすら写真撮影した公式問題集の文章題形式の問題の整理。

　多分に重なっているものもあり、難易度でも分けたいし,,,

　こんな感じで問題と解説を1枚に収めています。

　最初はスキャナーして電子データ化してから貼り付けようかと思いましたが、安易な方に流れ、カメラ撮影→画像貼り付けにしています。

　意外ときれいに収まっています。

 

　これ1枚目。

　1問目にしては意外と引っ掛かりそうな問題です。

 

　まあ内容はともかく、現時点でこれが150枚あり、昨晩やりきれなかった「2012年版」をこれから撮影・貼付けして整理する作業が今日の午後のお仕事。

　撮影の前にダブりを除いてからやればよかったと思っていますが、もはや手遅れ。

 

　実際には過去問からの150枚もあり、最終的にどのくらいのボリュームになるか現時点で不明,,,それでも最後は難/易に分けて、易はパッと画像認識しておしまい、軟だけを問題文全問読んで答えるということをしていけば、1周で1時間程度に収まるかな？

 

 

 

 

WINP / 偏光に関する整理

◎WINP「弱く相互作用する大質量粒子」

　頭字語リストに加える候補は日々探していて今朝はこれを追加

 

◎天体で偏光の起こりうる場所

　電磁波が偏光する場所はいろいろとありそうですが、テキストでは活動銀河で散乱が起こっていて偏光が起こっている,,,というごくさらりとした記載しかありません

　活動銀河についてはありませんが、活動銀河中心には巨大ブラックホールがあるとすれば、上記では1に該当します。

　太陽や恒星についてはざっくりとした書きっぷりなので更問い

　黒点やリコネクションについては既知

　「第2の太陽スペクトル」は試験には出ないレベルなのでパス。

　星間消光とか星間偏光はわずかに聞いたことあり。

　シンクロトロン放射は頻出で、そこでも偏光が生じている,,,これは考えれば当たり前のことか,,,

　ここまで見てきて、強烈な磁場が発生するから電磁波が偏光するということのようなのですが、そもそもテキストは磁場については総論では扱っているものの、天文の各論では太陽のコロナ加熱の辺りでしか出てこず、結果として偏光についてもあまり出てこないという感じ。ただし個人的には偏光は不得意というかあまり知らない分野なので、ここで整理できたのは一つの成果,,,

 

　そういえば、テキストで分子雲の形成に磁場が抑制する方向で働くとちらりと出ていたので、これについては以下,,,

　・磁力線を跨ぐ方向には収縮を阻害する

　・磁気圧力で自己重力に反発する

　・非等方な収縮となることから円盤状に形成しやすくなる

　,,,くらいかな。

　ちなみに今回の磁場～偏光についてはこのRCW86についての記事を読んだことによるもの。この超新星残骸は、後漢書の西暦185年に客星現るという記事のものであろうというもので、人類最初の超新星爆発の記録らしいです。

　またこの天体はコンパス座にあり、現在の中国辺りからは見えない領域ですが、歳差で約1900年前には地平線に見えたものらしく、約8カ月も輝き続けたとのこと。

https://sorae.info/astronomy/20260409-rcw-86-ixpe.html

 

◎ビッグバン合成でベリリウムはできたのか？

　このKEKの人は、逆説的な言い方をしていますが、ビッグバン合成でベリリウムまでできたとしています。

 

　これは天文学辞典からの転載ですが、これを読む限り、ベリリウム（7Be）はできたが半減期が短いのでリチウム7（7Li）に放射性崩壊するとあります。別途調べるとリチウム7は安定同位体なので、これはこの形で残ります。

　この辺、テキストでも実際のところあいまいな書きっぷりなので、ビッグバン合成でできた元素は何か？という問いに悩むところです。

 

 

◎時間割

①  テキスト周回+とりまとめ,,,3時間

　,,,これは従来通りの時間配分で、実際にこの通りに完了

 

② 計算問題周回,,,2時間

　,,,やっぱりなんというか、間を開けると解くスピードと正確性が落ちますね

　1週間間隔だと✕ですね。

　全く忘れてしまうというわけではないのですが、頭の切れが悪くなるという感じ

 

③昨晩は22時までかかって文章題問題の整理。ひたすら公式問題集を撮影してパワポに貼り付けて整理する作業。

 

 

重力レンズ / RCW86の偏光

　トラックによる水合戦

 

◎重力レンズで拡大倍明るくなるのはなぜか

　どうもピンとこない説明

　この説明もなあ､､､試験的には「拡大倍、明るくも見える」ということだけ覚えておけよろしいのでこれでよしか,,,

 

◎半分離型ロシュローブでどちらが伴星(超巨星）か？

　検索した絵だと上記のようになり、近接連星でロッシュローブが形成されると赤色巨星側がロッシュローブに満杯状態になると対になるコンパクト星側に外層が流れ出すということ。

　ロッシュロープについては簡単な問題しか出ません

　たぶんちょっと突っ込むと急に難しくなるからだと思います

 

◎偏光についての取りまとめ

　まずは活動銀河核で偏光が見える場合とみられない場合の違いを整理

　なるほど、偏光が見られる条件が何となくわかってきた

　これはそもそも偏光が生じる条件の整理。

　この枠の中で「特定の偏光」という言葉が何度か出ますが、ある程度均一な環境にないと偏光は生じないようです。黒体放射などはランダムなので「偏光が揃わない」ようです。

　上記の一連の偏光に関するリサーチはこの動画を視聴したのが切っ掛け

　超新星爆発から発せられる光を観測すると偏光していない,,,というもの。

 

◎分光視差

　天文学辞典から

　分光視差が分からなくて検索したら出てきた図

　これを見ると「ああこれなの」という感じです。

 

　星を観測してその星のスペクトル型を判定する,,,私にはできませんができそうです。

　近距離星で年周視差等から絶対等級を求めたグラフが上記であれば、このグラフを使ってK型星であれば絶対等級はおおよそ7等級であるとして、あとは見かけの等級から距離を推定する,,,言われればなるほどね。

　こういうのもグラフを示されずに説明されるとわからないものです。

　

 

　

 

 

 

光円錐

    日本で言うと新橋有楽町か銀座、日本人ビジネスマンも多いところ

動画と同じ場所

　昨年秋、バンコクに行ったとき、この角に見える瓦屋根の店でクイティアウ(タイ麺)を食べました

　「光円錐」ってちょっと異質な人たちに好まれている言葉のようですが、天文学でいう場合は、宇宙の始まりからの時空の広がりを表す言葉。

 

　今私たちが高台から平地を眺めるとそこから見える景色は同じ時間を共有しています。一方で夜空を見ればシリウスとベテルギウスが同じ視野に見えたとして、シリウスは8.6光年、ベテルギウスは640光年ほど。月が出ていればその姿は1秒程度前の景色。

　理解するのはやはりこの図が一番わかりやすそう

 

　円錐の頂点に観測者である私がいて、その周りに現在の世界が広がっているのだけれども、現在のうちで私が見えるのは自分のごく近傍であり、夜空を眺めた時に見えるのは過去円錐の内側に張り付いた宇宙の景色。640光年先のベテルギウスも見えるけども、それはあくまでも640年前の姿。

 

　この円錐のちょっとした難点は、この図だと過去円錐のずっと先にも円錐があり、45度の角度で円錐が広がっていくように見えること。

　実際は宇宙開始38万年前の晴れ上がりの時点から前には遡れないし、その時の宇宙は今の1/1000程度の大きさだったので、円錐は先に行くほど窄まっていくはず。

 

　ともあれ冒頭の動画を見るとその辺りのことが分かります

　一応、延べ3日ほどかけて視聴してきた動画はここで打ち止め。

　週末、まず量子論についての動画を34本視聴して、昨日はそれ以外の上掲をざっくりと視聴,,,それでも計算すると延べ25時間以上。

 

　結局、量子論と相対論の周辺の話題を拾おうとしての動画視聴でしたが、周辺知識はあまりにも茫漠としており、どれだけ話題が拾えたか,,,真面目にテキストを読んでテキストの話題に漏れがないようにした方がよいだろうというのが今週はじめの結論。

 

◎受検の手配

　いろいろな葛藤とかバタバタがありましたが、先ほど受検に関わる航空券とホテル予約完了

　実は2月くらいから概略の行程は組み始めたのですが、イラン戦争で

　・燃料高騰、サーチャージ騒ぎ

　・既定の航空便が大量キャンセル

 

　もともとLCC大好き人間なので、2月段階で往復5万円くらいのチケットがあり、それでいいかと思っていたのですが、航空会社としても損を覚悟で便は飛ばさないようでキャンセル続出。

 

　ニュースを聞いて夢に出るくらい,,,予約してた飛行機が飛ばずアタフタみたいな､､､

　さすがにバンコク⇔東京便でのキャンセルはなかった（少なかった？）ようですが、押さえた便がキャンセルでチケット取り直しは嫌だな､､､と。

　今回はLCCじゃなくて安心できるフラグキャリアにしようか,,とも。

 

　しばらく待っているうちに順調に原油高騰が続き、今朝見るとZIP（JALのLCC）で8万円台,,,ここで手を打とうと思ったところ、ANAで10万弱がありこれで決着。

 

　LCCだと預け荷物代は別途ですし、今の頭の中は検定だけなので、日本で何を買うかなど考えている余裕はなく、預け荷物込みのANAなら預け荷物1個までが込みの料金なので、考えることが一つ少なくなるという判断。

 

　さて、今回の受検地

　これなんで北海道札幌がないのだろう。

　私社会人時代に札幌に計8年くらい住みましたが、釧路なんて観光で1回行ったくらい。北海道は札幌中心であり、人口も札幌圏に偏っています。

　まあ現実問題でいえば、2級以下はオンラインがあるからそれでいいという考えなのかもしれませんが,,,だったら釧路も要らないんじゃない？

 

　結局、地元に熱心な人がいて、受検生は確保しますし、格安の会場と人手はお任せくださいという組織があれば、会場を開設しましょうか,,,というスタンスなのかな。

 

◎H3ロケット打ち上げ失敗の対策等

　宇宙開発利用部会 調査・安全小委員会（第62回）が4/13に開催。

　議題は「H3ロケット8号機打上げ失敗の原因究明状況について」

 

　この安全小委員会の位置づけを把握していませんが、技術的な判断はJAXAで行うものの、適宜、文部科学省には報告している（,,,そして了承を得る？）ということかな

　最後の今後の計画のところだけ貼り付けましたが、

①製作済みのPSS（衛星の架台）については樹脂を浸透させ剥離等がない形にして使用する

②これから製作するものについてはPSSの接合方法を従来のファスナー形式に戻す

　ファスナー形式は機械的に接合する形式。

　今回樹脂で貼付けそれが保存中の高温等で剥離したという問題は避けられる

③HTV-X（次世代こうのとり）についてはPSSの設計思想が根本から違うので変更なし

　とのこと。

 

　無事に了承されれば、MMXなりHTV-Xは打ち上げられるのかな,,,

　早ければ6月だそうです

　

 

青色巨星 / BH降着円盤でのエネルギー等分配則

　まだ始まったばかり、随分とおとなしめな水かけ

 

◎青色巨星

　テキストによれば

　はくちょう座X1は、30太陽質量の9等星の青白い超巨星（HD226868）と10太陽質量程度のX線を放出しているが見えない天体からなる近接連星系。

　ここで過去問　「はくちょう座X-1を地上から望遠鏡で見る場合見えるのは何か」

　ブラックホール、降着円盤、伴星、ジェット

 

　青白い（超）巨星について調べておこう,,,

　私に追ってケンタウルス座のハダルは結構身近な存在

　おとめ座スピカは,,,おとめ座の銀河をよく見る割にほとんど印象がありません

　 銀河はすべて自動導入だし、パタヤの南～東側の空は明るくて、一等星も見えないくらいなのでかな？

 

◎微細構造定数

   キーワードとして量子電磁力学、微細構造定数、電磁相互作用、くり込み理論、朝永振一郎、ファインマン・ダイアグラム

　電子が光子と相互作用する時に関連づけられる無次元定数

　今までの傾向を踏まえると、この程度までは出る可能性がある,,,けども、こういう類のものは幾十もあるので成果と労力の関係で追及していくのは？

 

◎ブラックホールの面積定理

　非常に浅くですが、内容を理解,,,

 

◎微調整された宇宙

　

　この本は購入済みで、現時点での予定は受検のために日本帰国する際にタイに持ち帰る予定。

　面白そうな本だけど、検定には役立たなそう。

　ただし、不安定なベリリウムが仲介となって炭素12になるために、炭素の第二励起状態があれば炭素の基底状態に移れる道筋ができるはずとフレッドホイルが主張し、それが実際に存在した,,,多分、「私たちは星のかけら」だかにある逸話でありノーベル賞ネタ,,,この辺は面白いですよね

 

◎エネルギー等分配則

　これは気体分子論等で習うものじゃないですか,,,

　でも検定テキストを読んでいると、半分が放射に半分が運動エネルギーに分配されるみたいな、異質なものでの等分配則がいくつかあります。

　これはブラックホール降着円盤でのエネルギー等分配則ですが、磁気エネルギーと熱エネルギーが等分配される,,,としています。

　でもちょっと違うな、私が確認したかったのは運動と光放射なのだけど

　便利な世の中だな､､､テキストには「ブラックホール降着円盤で降着ガスの位置エネルギーの半分が光度、半分が回転エネルギーに分配される」とだけあり、何故か？が説明されていません。

　説明されれば、テキストでも扱われているビリアル定理から導き出される内容であり、ああなるほど、となります。

 

　ちなみに人工衛星のパラドックスについて整理

　説明だと「より速い速度が必要」というような書き方になりますが、実際はフィギャースケーターが腕を縮めると回転が速くなるのと同じような感じで、自動的にスピードが速くなります。

日食の神

　日食や月食の時に太陽や月を飲み込む鬼神

　プラ・ラーフー（Phra Rahu / ラーフ神）です。 

　パタヤの民間仏教寺院ワットノーンアウ

　パタヤの官立寺院ワットチャイモンコンのプラー・ラーフ

 

　不老不死の霊薬を盗み飲みした際、太陽神と月神に密告され、怒ったヴィシュヌ神によって身体を真っ二つにされたという伝説を持つようです。

　像は下半身がない形で作られます

 

　悪いものを飲み込み、運勢を好転させる「厄除け」の神様なんだそうです

　

　タイは日本と同じように外来の宗教である仏教が隣国ビルマを介して到来しました。ただし同時にというかより前からバラモン教も移入されていて、仏教寺院と我々が思っている寺院は、どちらかというとバラモン教要素が第一で、仏教もしくは高僧に対する信仰が第二,,,という感じです。

 

　言い方を変えると、タイ仏教は上座仏教（小学校で習ったときには小乗仏教）なので、仏が救うとか救ってもらうという感覚は薄く、自ら出家して仏に近づくというスタンス。

　タイ人は金運、恋愛運など現世利益はバラモン教の神々に期待するというところがあって、仏教寺院もそういう神像を祀って信者を繋ぎとめているという感じ。

 

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◎ｓ過程、r過程

　s過程は安定して存在しやすい元素

　r過程はどちらかというと不安定

　この辺はテキストでは薄い領域。

　この辺も中性子星の合体で発生ということは覚えておかなければ,,,

 

　元素の存在量は、質量数が80, 130, 165, 195付近の4つの元素群で極大値を示す

　こちらはGW170817に関する国立天文台の広報資料

　マルチメッセンジャーですよね,,,重力波では光は見えないから元素は判明しませんからね。

 

◎重力 vs クーロン力（電磁気力）

　テキストに演習問題があって比率は10の40乗くらい違います。

　Youtubeを見ていたら10の36乗といっていて、???

 

 

　調べると計算条件が違っていて、

テキスト：水素原子をイメージしていて陽子と電子の重力で計算

Youtube：陽子と陽子で重力を計算

 

　計算の中でクーロン力も重力も距離の2乗に反比例するので、距離の影響は除外されます。そしてクーロン力は正負記号は異なりますが、陽子陽子と陽子電子は電荷の絶対値は同じなのでクーロン力は同じ値になります。

　重力を算出する際には質量が異なるので、テキストでは陽子✕電子であり、Youtubeは陽子✕陽子なので、この差が効いています。

 

　ちなみに、10の40乗というオーダーは暗記しています。

　検定試験ではテキストの演習問題から計算問題が出ることもあり、一応は計算できるように定数は示されます。

　ただしこのような「オーダーは把握しておけ」という類の問題は、一般に計算しようとすると必要な数値が足りず、計算不能な場合が多いです…

　仮に計算できたとして時間が無駄なので数値は覚えた方が合理的,,,

　でも今回のように想定する条件が違えば値が違うんだ,,,さてどうしよう

 

◎耐熱カバー　アルテミスⅡの最も危険な部分

記事から）

　2022年12月、無人ミッションのアルテミスIが地球に帰還した際、技術者たちはある重大な問題に気づきました。耐熱シールドに100箇所以上もの亀裂が入り、一部が剥がれ落ちていたのです。
　耐熱シールドは、もともとアポロ計画のために開発されたシリカ繊維素材であるアブコートでできており、外面が炭化して徐々に燃焼することで、大気圏再突入時の強烈な熱を放散する仕組みになっています。数ヶ月にわたる調査の結果、NASAはシールドの多孔性が不十分だったことが原因だと突き止めました。これにより、内部に閉じ込められたガスが圧力を高め、カプセルが一時的に宇宙空間に跳ね上がってから再び降下する「スキップエントリー」と呼ばれる再突入操作中に、シールドに亀裂が生じたのです。
　初の有人ミッションであるアルテミスIIでは、耐熱シールドの交換は大幅な遅延を招くため、NASAは交換しないことを決定しました。その代わりに、彼らは再突入経路をより緩やかな「ロフトエントリー」に変更し、遮熱板への熱負荷を軽減することで、同様の亀裂発生のリスクを低減した。レビューに関わった専門家のほとんどは、最終的にNASAの最悪シナリオ分析に納得した。この分析では、アブコートの塊が完全に剥がれ落ちたとしても乗組員は生存できると示されていた。

　元宇宙飛行士で遮熱板の専門家であるチャールズ・カマルダ氏は、NASAが根本原因を完全に解明していないとして、依然として懐疑的な見方を示している。それでも、NASAはアルテミスIIの飛行を承認し、乗組員は準備万端だと述べている。

 

　左に凡例があり、木星、海王星、地球、水星の大きさが示されていて、これと比べてくださいという主旨

　色は赤から青まであり、惑星主体なので赤だと1250Ｋ、青だと地球の250Ｋ

　ちなみに地球の温度が250Ｋは地球の温室効果を考えない素の地球表面温度と思われます。

 

　何度見ても見飽きないというか、私自身よくわからず、理解しようと思って何度も見ているところ。

 

　画面右のオーラリー（Orrery）は太陽系儀という意味

 

 

　

ソンクラーン開始 / 左とは？

　昨日の朝方に水箱が10以上も並んでいたところ。

　水鉄砲屋台も出ています。

　両側にバーがあり狭い道だと逃げ場がないです。

　バーの客は水鉄砲で　バービア嬢は桶で水を掛けます

　だいたいが渋滞になり、水はかけられ放題。　　

　左端に座っている男性の頬は泥粘土で白くなっています。

　固形のカチカチの粘土を水に漬けると柔らかくなり、それを他人の頬につけます

　その粘土の溶けた水を水鉄砲で掛けられると失明まではいきませんが結構危険

　本当に水かけに参戦すのなら、水泳ゴーグル、貴重品の防水袋が必携です

 

◎オズマ問題

 　コバルトがニッケルに変わる反応はⅠa型超新星爆発での中の核反応ですが、コバルト60がβ崩壊してニッケルに変わる時に電子が飛び出す方向に偏りがあり、その方向を使えば「左」を示せるとのこと。

　

◎パリティ対称性の破れ

　これってノーベル物理学賞を受賞しているのですが、「マダム・ウー」は選から漏れているんですよね,,,ノーベル賞選考委員会の性差別だとされています。

 

◎ポテンシャルAとアハノフ・ボーム効果

　私は電磁気学は学んでいないのですが、2年前に大学教科書でサクッとマックスウェル方程式の導出まで勉強した際、ベクトルポテンシャルAというものが出てきて、この時間微分が電場で、回転が磁場であると習い、へーだったわけです。

　ベクトルポテンシャルAの代わりに電場なり磁場を考えればいいわけ、単に計算の仮定のなかでベクトルポテンシャルAが出てきたものと思っていましたが、実はこちらの方が実在で、単なる見え方が電場であり磁場であった,,,こういう理解でいいのかな？

 

◎原子レベルでのフェルミ粒子とボース粒子

　フェルミ粒子というと電子、ボース粒子の代表は光子と習うわけです。

　一方で、ヘリウムはボース粒子で低温にするとボースアインシュタイン凝縮で超流動すると習うわけです,,,これはテキスト範囲外。

　ヘリウム原子がボース粒子なら、窒素原子や酸素原子はどうなのか？という疑問で調べたのが上掲。

　検定試験だとフェルミ粒子はフェルミ=ディラック分布に従い、ボース粒子はボース=アインシュタイン分布に従う。そして高温希薄状態だとボルツマン分布になるという程度は出題されます。

 

　f：分布関数が示されていて、見た目複雑ですが、要は分母に+1、0、-1があり、これにより分布形状が変わるということです。

　ここでボース=アインシュタイン分布だと「-1」が入ってくるので、分母→0になる場合があり、この状態でｆ→∞になるということです

天文学辞典から

　グラフに表すとこんな感じで、∞に発散するのがボース=アインシュタイン分布で、中にあるのがボルツマン分布。

　検定試験のレベルを考えると、このグラフ程度までは出そうな感じがします,,,あくまでも私の感覚。

 

　とりあえずザザッと早足で約13時間かけて「のもと物理愛」の量子論の動画を視聴

　レベルは結構高く、理解は全然行き足りていませんが、キーワード的なところは押さえられたかなとは思います。

 

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　こちらは「のもと物理愛」から相対論、前量子力学、宇宙論までの内容

　全部で15時間程度なので、土日だからやってみるか、、、

 

 

量子論動画視聴

◎量子論からの出題整理

　過去6回での量子論からの出題

　前回は6件としましたが、実際は12件,,,

　前回取りまとめたものはテキストの範囲外のもので、考え直すとテキスト範囲内のものも量子論だよなと思い直したもの

 

　ともあれテキスト内の内容であればテキストを読んで覚えればよいし、テキスト外の内容で、試験に出そうな内容を探していきたいと,,,

 

　この動画シリーズが、量子論だと「お手柔らかな方」と思っていて、実際にどんなものがあったのだろう,,,と整理したのが下記

　昨晩から引き続きこの「のもと物理愛」の動画を視聴中

 

　動画を整理すると、量子論、相対論、その他に分かれ、過去5年くらいの動画の中で量子論を扱ったものが全部で34動画。

 

　最初細心の動画の方から観たところ「あれ、これってこんなに難しかった？」というレベルで、改めて5年前の簡単だったころから現在に遡る形で視聴中。

 

◎コペンハーゲン解釈、相補性原理

　

◎素粒子論

(天文学辞典)

　このぐらいは覚えたいですね

　電荷とかスピン、質量は置いておいて、どの相互作業に関連しているか程度は,,,

 

◎ヒッグス場、ヒッグス粒子

　これはわからんですね。難しすぎます。

 

◎電子、ミューオン、タウ

　レプトンの1行目ですが、電子とミューオン、タウがあるという程度でいいのかな

　ミューオンは電子の第二世代,,,ピラミッドの中を見るときに使ったもの

 

絶対に試験に出ないと思いますが,,,

◎「素粒子は自己同一性がない」

 

◎フラーレン60

　フラーレン60については、テキストの中にいろいろなものの大きさを並べた表があり、特に説明がなくC60として記載されています。

　この説明を読むといろいろなものに使われている素材であるということと、この構造を発見した化学者がノーベル賞を受賞したということにちょっとした驚き。

　動画を見えている中で、「量子力学」という文脈でフラーレンC60が出たので、ここで、量子力学との関連を調べたもの

　読む限り、非常に大きなサイズ（1㎚）でありながら量子的な振る舞いが見られる物質である,,,ようです。

　ただし、この内容もあまりにも難しいのと、あまり天文には関係なさそう

 

◎

水入れ完了パタヤソンクラーン /素粒子物理学・場の量子論

　結局、水かけ祭りといっても、水が供給されないと、水鉄砲のタンクだけではすぐに玉切れになります。

　パタヤの水かけには2パターンあって、

・バーなどの店先にある水桶から給水して、バーで酒を飲みながら通りがかりを襲う

・トラックの後ろに水タンクを載せ荷台に4-5人乗ってトラック同士で勝負する

　朝6時のパタヤビーチロード

　給水タンク車が路肩停車中

　青いプラスチック製の樽がずらり

　この樽のイヤなところは、ごみ入れにも使われるものなので、その転用品？と見えてしまう点,,,まあ元々あまりきれいな水じゃないんですけどね。

　こちらは数えると15個以上、水入れボックスが並んでいます　

　赤と青のボックスが見え、これは通常なら氷入れに使われるもの

　タイは水事情は悪く、また大量に氷を使うので、保冷庫に入れて一晩程度持たせますが、この期間は水入れに転用されます。

　ソイ6,,,夕方以降パタヤ一猥雑な通りになる場所ですが、ここにはまだ水桶は並んでいません。ここはもともとが夕方以降からの営業になるのと、夕方以降は水かけ自粛になるので、期間中はどうなるのか?

　ソイブアカオ、長期滞在者の聖地に隣接するバービア街

　多くは見かけませんでしたがチラホラと。

　ソイブアカオは拙宅からバイクで出ると帰り道に必ず通過する道路なので、ここで水かけが行われると避けようがありません。

　拙宅からソイブアカオに繋がるバービア街。

　期間中は水かけがあり、私有地なので夜も盛んに水かけが行われます

　ただし今朝はまだ静寂。

 

◎素粒子物理学/場の量子論

　「量子力学100周年」なので何が出るか

　ポイントはシュレディンガー方程式とかハイゼンベルグの行列式がちょうど100年ということなので、場の量子論とか素粒子物理学というよりは、「前期量子力学」の範囲なんですよね,,,実際のことを言っても、波動方程式なり行列式なりが検定試験に出てきても、ちょっと難しすぎてまともな作問はできなさそう。

 

　いつものように手持ち過去問6回分から量子論関係のものがどう出ているかを分析

　6回の試験で延べ6回なので、まあ次回も出るのでしょう,,

　ただしこれは量子力学100周年には関係なく出ていそうです。

 

　冒頭、白色矮星で縮退圧状態の電子の統計分布は?という問題

　まず統計分布という言葉が分かりませんでした。

 　ただしこれは読んで字のごとくのどんな感じでばらついているの？という程度

　4つ選択肢がある中で、直感で選んだのがフェルミ=ディラック分布でこれ正解

　選んだ唯一の根拠は電子がフェルミ粒子だからで、実際もそんなもののよう

　ちなみに光子(フォトン）はボース粒子なのでボース＝アインシュタイン分布に従い、熱平衡状態の光子はプランク分布に従います。

　さらに量子効果が働かない状態ではマックスウェル=ボルツマン分布になる,,,

 

　次の量子力学が直接関係しない構造は？という問題

　地球、太陽、白色矮星、ブラックホール

　素直に白色矮星は量子力学そのものなので除外でも地球は？太陽は？

　答えは消去法ではなくて一択。

　ブラックホールは一般相対論で記述されるもの、量子力学には関係ありません,,,

　

　17回と18回は初心者的な問題が続き、前々回の試験ではシュレディンガー方程式がでました。これはこの方程式ができることとできないことを問う問題でした。

　今はわかりますが初見では???でした。

　ただし結局量子力学の範囲が試験に出るにしても、天文に関する問題なのだとわかっていれば、前々回の問題も解けたかも,,,

 

　前回試験で出たのは上記の「自然遷移（自然放出）」

　これを本当に理解するには「場の量子論」が必要のようです。

　ただし「理解する」ためであり、試験問題を解くにはそこまで要らないし、天文の知識を使えば、答えを「想像」あるいは類推できます。

 

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　となると素粒子論も初歩的なものは出そう。

　これは素粒子の標準模型です。

　フェルミ粒子（クォークとかレプトン）、ボース粒子（ゲージ粒子）

 

　検定試験だと正誤問題で、

　クォークは6つある

　クォークはアップ、ダウン、チャーム、ストレンジ、トップ、ボトム

　ボース粒子はグルーオン(強い力)、フォトン(電磁気力)、ウィークボソン(弱い力）

　ヒッグス粒子はクォークやレプトンに質量を与える～「神の粒子」と呼ばれた

　ニュートリノ振動　電子/μ/τが周期的に変わる,,,質量を持つ

　一般的には合計17種類

 

 

◎場の量子論

　場の量子論（Quantum Field Theory）は、空間に広がる「場（フィールド）」を量子力学的に扱う現代物理学の基礎理論です。粒子を固定せず、エネルギーの塊（場の励起）として生成・消滅する様子を記述し、素粒子物理学の「標準模型」の根幹をなす、極めて高精度な理論的枠組みです,,,とのこと。

 

◎ディラック方程式

　量子力学のシュレディンガー方程式は、シュレディンガーの猫という逸話で何となく聞いた感じがありますが、では場の量子論のディラック方程式は？

 

　物理の正解には量子論と相対論があり、前者はミクロ、後者はマクロで、それぞれの世界では非常によく物理現象を説明出来ますが、これが統合されていない,,,

　場の量子論は、相対論の中でも特殊相対論と量子力学を統合したもの。

　枠の中でも光速に近い速度で移動する電子の振る舞い,,,とありますが、まさにこの現象を著述できる力学です。

　これは太文字を覚える程度

 

,,,以上、過去問の範囲内、また、解答解説から拾った内容から追いかけたもの。