11/9 入門物理学 B (福川担当) コメント集 2
時間目
1) ノイズキャンセリングって複雑な仕組みでなっているのかなと思っていた ので、思っていたよりも単純な原理で驚きました。
A) 複雑な装置でも、意外と原理は単純ということはよくあります。
2) 数式が難しかった。
A) 答えを見てこういう計算もあるのかーっていう感じで眺めてもらえると。 基本的な工夫で簡単な計算になるようにしているつもりなのですが。
3) 数がどんどん大きくなっているので、きちんと勉強しないとおいていかれ そうだと思った。復習します。
A) だんだん内容が現代の物理学に近づいてきたので、取り扱う数字も大きく なってきました。
4-1) 練習問題の答えあわせで一部聞き損じがあったので、解答例をもらえるの は助かります。
4-2) 問題の回答を配布してくれればテスト前復習しやすくて助かる。
A) 解答例を読んで、基本的な狙いをつかんでもらえたら良いと思います。分 からなければ、ボアソナードタワー８階奥まできてください。
5) 就活でわずかしか出れず、申し訳ありません。内容については、高校で理 系だった時にやった物理につながるものがあり、とても興味深いです。宇 宙は好きなので、その光を見て理論を思い浮かべられればなと思います。 A) 私の HP に講義ノート等アップしていますので、出られない時は活用してく
ださい。「光」は現代物理を貫く一つのキーワードです。宇宙は、理論的 に見るも良し、ボーッと見るも良し。
6) 練習問題、(1)はかろうじて解けたが、当てはめるだけだったので、もう少 し問題を理解しながら解けるようになりたい。
A) 「波源が遠ざかると観測者にとっては波長が伸びたように見える」という
のを納得してもらえると良いです。
7) 動画が分かりやすかった。
A) 目で見える分、はっきりするかと思います。なかなか数が少なくて、苦戦し ているのですが、後４個は少なくとも見せる予定です。
8) やはり少し内容が難しく、理系用語に苦戦しています。
A) 現代物理学の概論的内容も含んできているので、確かに難しいとは思います。 先週でしたら、「光のスペクトル」「フラウンホーファー線」「炎色反 応」「ド
ップラー効果」「赤方偏移」「ハッブルの法則」等がキーワードでした。 確か
に人名に因む物が多いので覚えにくいかもしれません。
9) 小さい頃から宇宙が膨張しているイメージがつきません。無の中でインフレ ーションだか、ビッグバンだかが起きて、宇宙が発生すると聞いたことがあ る
のですが、無の中から何かが誕生する意味が分かりません。宇宙は本当に拡 大
しているのでしょうか。また、なぜ宇宙が拡大すると天体の距離が離れるの で
しょうか。
A) よく用いられる例えとしては、風船(=宇宙空間)上に２個の印(=銀河)を 打って風船を膨らましてみる例えです。風船上の位置としては、打った印 の関係は変わりませんが、「空間そのものが大きくなる」＝「宇宙が膨張 する」ことにより、銀河間の距離が離れていきます。銀河が十分離れてい て、お互いに力をほとんど及ぼさない場合には、ハッブルの法則(1929 年) がよく観測できています。といっても、非常にスケールの大きい話なので、 実感しにくいかもしれませんが・・・。大学院レベルの宇宙論では、一般 相対性理論(1916 年)を用いてフリードマン宇宙という一つの宇宙モデル (1922 年) からハッブルの法則を導くことが可能です。
非常に大雑把なことを言うと、誕生する時の宇宙は宇宙自体が量子力学的 な性質に従うもの言われていて、その結果「無から」素粒子レベルよりも さらに小さい宇宙を誕生させることが（量子力学的に）できます。物質は なくてもエネルギーを持っている空間 (真空) が急膨張して [インフレー ション] 真空の持っていたエネルギーが熱エネルギーに変化して、ビッグバ ンが起こったというシナリオです(私の理解では、この話は 1980 年代から あるようですが、量子宇宙論に属する話題で、現在も物理学者が研究中の はずです)。ビッグバン理論はいろんな実験的証拠があり、一番直接的なも のは、ビッグバン理論から存在が予言されていた宇宙マイクロ波背景放射 と呼ばれる 137 億年前のビッグバン時の電磁波が観測された (1964 年) ことによります。
3
時間目
1) 距離が膨大なのでイメージが追いつかなかった。 A) “Powers of 10“ という動画を見返してみましょう。
2) 今の練習問題がやりやすかったです。
A) どのようにやりやすかったをもう少し書いてもらえると・・・。
3) 宇宙の話を考えると、なんだか人間ってちっぽけだなと感じました。授業 と関係なくてすみません。
A) 逆に人間が存在することから、物理法則やその中に含まれる真空中の光速 のような物理定数に制限がつくという考え方もあります [科学哲学の用語で 人間原理と呼ばれます]。人間の存在も宇宙に何か役立っているのかもしれ ません。
