2月16日

2月16日といえば〜の日ですね、という具合の書き出しにしたかったのだけど、Wikipediaの項目を見たらフィクションのできごとの欄に目ぼしいことがなかったので諦めた。

一日のうちに何もしていない時間(本当に文字通り気がついたら1〜2時間経過している)が多すぎるので、一日の記録をつけようと思い立ったので書こうと思う。定期的に試みては三日坊主にさえなれずに終わっているのでは？という声は気のせい。

グロッソ・パラビチニ固体物理学をいい加減ちゃんと読むぞと決意した。4章の1電子近似と近似を越えての真ん中くらいにいる。ハートリーフォック方程式までのくだりはザボのおかげで形式的には難なく読めた。前の章で扱ったゾンマーフェルト模型はこれだけ簡単なのに単純金属を定性的に説明できてすごいとかいう論調だったのに対し、交換相関を取り入れてパワーアップしたはずのジェリウム模型の節は現実の系はこうはならないという但し書きが多くて笑った。まあ悪いのは模型じゃなくてハートリー・フォックの取り扱いだし、それでも偏極相とかウィグナー結晶とかが一応出てくることには出てくるし、そもそも前者と後者では議論しているレイヤーが違うのだけど。何というか論調に目を向けすぎる俗な読み方はよくないなと思う。

量子力学II(小出)は早くも断念しそう。10章の原子と角運動量の内容は、どちらかと言えば化学よりの人間だったら結果だけは知っていることだし、とくに抽象的でもないのだけど、なんでか難しい。目的からすれば11章と13章さえ読めればいいわけだから頑張りたい……。

艦これ、イベント期間中は再開しようと思う。あわよくば磯風。あわよくば初風。久しぶりに触ると、どの遠征でどういう編成にしなければならないかというのを全く覚えていなくて面倒だ。装備の切り替えも編成を変えるのも面倒だ。

(たしか14日だったと思うのだけど)ウルトラヴァイオレットを観た。金のかかったリベリオンとしか聞いていなかったからか、たしかに役者が多い！背景が豪華だ！金かかってそう！といった具合の見方しかしていなかった。終盤の戦闘はガン=カタらしかったし王道設定をガバガバにした感じなんかはたしかにリベリオンっぽいと思った。

『量子力学(I)』小出昭一郎 感想

ちゃんとした(？)量子"力"学の本をちゃんと読むのは初めてだったかもしれない。

1章はよくあるあれ。シュレディンガーの顔写真が若くてイケメン。
3章の演算子の固有関数や固有値だとかは最初から行列と対応させて読むほうが分かりやすい気がする。
4章の特殊関数は天下りに解として紹介される。球面調和関数は6〜8章全部に出てくるんだよな。とはいえ量子数lとmが何、Y^m_lがl^2とl_zの同時固有関数、昇降演算子でどうなるかくらいだけ分かっていれば困らないかしら。三次元調和振動子を極座標で書くのは面白いと思った。
5章、散乱はほぼパス。トンネリングは2章とかでもよかったような。
6章が行列をいちいち具体的に書いてくれているのでわかりやすい。そういえばこの本だとヒルベルト空間は無限次元のものに限って言っているんだな。
7章、エネルギーの二次の摂動の導出はそういえば初めて見た。水素原子の分極の基底状態、励起状態による違いは面白い。時間に依存する摂動法はII巻。変分原理のところは未定係数法を使ってくれないほうがわかりにくい。
8章、スピンを軌道角運動量の類推から導入しているのは、完全な天下りよりはわかりやすいような気にさせられるがちょっと不安になる。

量子論の基礎で批判しているような具合に進むごとに概念の修正を求められる、というわけではないけれど、継ぎ足し的に概念が導入されるのはちょっと読みにくいと思った。

1月中に読んだ本まとめ

・『大人のための読書の全技術』斉藤孝
本を読む上での真っ当な技術の概要が書いてある。少なくとも本を読むぞ！という気にさせられる点で類書よりよい。

・『百器徒然袋 雲外鏡 薔薇十字探偵の然疑 (怪COMIC)』志水アキ
これ原作読んだっけか……？志水さんのコミカライズは安心して読める。

・『高校数学でわかる流体力学 (ブルーバックス)』竹内淳
初流体力学。余裕があればそのうち専門書も読みたい。

・『肉体コミュニケーション (WANI MAGAZINE COMICS SPECIAL)』mogg
最近の描き方のほうが好きなので表題作はあまり。新しめの作品は本当によい。

・『ちまカノ (メガストアコミックス)』アズマサワヨシ
モザイク。荒削りながらもよいというのはたぶんこういうことを言う。

・『楽園追放 rewired サイバーパンクSF傑作選 (ハヤカワ文庫JA)』
ニューロマンサーを断念したぼくでもクローム襲撃なら読めるんだなという実感を得たのが最大の収穫かもしれない。ギミックは具体的に描くと陳腐化しやすいんだろうなと思ったりした。

・『統計熱力学 －ミクロからマクロへの化学と物理－』原田義也
化学徒向き。

・『寺田寅彦 わが師の追想 (講談社学術文庫)』中谷宇吉郎
ぼくも貴族趣味を持つようしたい。いろいろやってみたくなるので一番上と並んで年始向き。随筆以外から寺田寅彦の人となりが知れるのはありがたいし単に読み物として面白い。

・『日本酒 (岩波新書)』秋山裕一
日本酒に関して雑多に色々書いてあってよい。

・『ハッカーと画家 コンピュータ時代の創造者たち』ポールグレアム
オーム社書籍15%フェアなるものをやっていたので。前半〜中盤のナードの話を首肯する資格がぼくにあるのかと思いはするが、少しくらいは許してほしい。

・『「シュレーディンガーの猫」のパラドックスが解けた! (ブルーバックス)』古澤明
さすがにそれを猫と呼称するのは苦しい。前作2冊もおいおい。

・『草枕 (新潮文庫)』夏目漱石
2015年最声に出して読みたい一冊。非人情。

・『ぼくらは都市を愛していた (朝日文庫)』神林長平
途中本当にマ○○○○スかと思ったけど結局のところそれほどそうでもない。わたし、感覚、認識、世界の捉え方ですば日々を連想した。

・『振動・波動』 小形正男
分かりやすくてよくまとまっている。読書メーターに並んでいる感想とほぼ一緒の感想。

漫画を除くと11冊/月か。本来量だとかペースだとか気にすべきではないとは思いつつ、このラインは維持したいところ。
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読み進めてる途中か途中から手を付けてないもの。1月中に読み終え(てこれを更新す)るかもしれないし途中でやめるかもしれない。

・『よくわかる電磁気学』前野昌弘
くどいくらいに丁寧に書いてある。ベクトル解析のイメージがわかりやすい。

・『熱物理学』チャーレス・キッテル, ハーバート・クレーマー, 山下 次郎 (訳)
熱力学・統計力学・移動論がごっちゃに書いてある(とくに前2つ)のは良さでもあり悪さでもあり(三者に関連はあるけれど統一されていたり包含関係にあるわけではないことは認識していたほうがいい)。読んでて楽しい本。キッテルの有名な方に比べると訳がいい。

・『異邦人』カミュ
はい
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2月〜3月に読みたい本というかジャンルというか。あまり先のことは明言しないほうがいいと思いはするがまあ多少はいいでしょう。
・漱石
「猫」あたりはとくに冒頭しか知らないしいい機会かもしれない

・某試験に向けた物理学の本
一応は復習になるはず。ある意味真っ当な物理教育を受けてないので学ばにゃならぬことが多い。

・量子力学、固体物理、レーザー、(よくを言えば量子光学？)
諸事情ということでひとつ。モチベーション自体は一番高い。

・『順列都市』再読
(おぼろげになりつつある記憶によると)イーガンで一番好きな作品なので、じっくり読み返してみたい。

・SF関連
具体的にはディファレンス・エンジンとそれを踏まえての屍者の帝国の読み返し。あとはとりあえず海外SFの短篇集。ニューロマンサーがしんどくてもクローム襲撃くらいの長さなら読めたので、誰の長編なら読めそうかの試金石にしようとかいう邪な考えもあり。

あとは適宜積読崩しと思いもよらない本を手に取れるといいな。

『統計熱力学』原田義也 感想

評判のよい化学熱力学や量子化学の本で有名な原田さんの統計力学の本。
ミクロカノニカル分布の説明を丁寧にしたあと、カノニカル分布とグランドカノニカル分布を全系をミクロカノニカル集団とみなすのと、それぞれの集団を考えるのとの二通りの仕方で導出している。集団を考えて導出したあと、未定係数のβやγがそれぞれ1/kT、-μ/kTに等しいこともきちんと導出してあり親切。
また、それらの分布の関係や、それらが同じ結果を与えることを理想気体を例に分かりやすく説明されている。

理想気体の章では、常温常圧で安定でないような単原子分子(C,Oなど)は励起状態の寄与も考えなければならないとか、多原子分子の具体的な分配関数の求め方なども載っている。多原子分子は基準振動だけでなく内部回転など考慮しなければならないことが多い。それにしても熱力学の値をうまいこと再現できるものだなあと思った。
平衡定数を統計力学表示にすることがいまいちどのようなご利益があるのかわからなかった。非理想気体や液体の章は難しかった。
この辺りの化学らしい話題の取り上げかたが面白いと思った。

『高校数学でわかる流体力学』感想

流体力学とは、非平衡熱力学の本を立ち読みしたときにチラッと名前が出てきたりとか、移動論での何かの式の根拠にちょっと名前が出てきたとか、そういう程度のお付き合いしかなかった。上の分野も専門とはずれるから、流体力学は名前だけ聞いたことのある親戚の親戚くらいの距離感だった。
講義あるいは聞きかじりでも、全く内容を聞いたことのない分野の理工書は読んだことがないなーと思い、そういう本を読むための練習がてら年末年始の暇つぶしに買って読んだ。

この本の目標は、1.飛行機が流体力学の効果とくにベルヌーイの定理によって飛ぶことを納得すること、2.できれば1のために二次元翼理論まで辿り着くこと、3.ナビエ・ストークスの定理まで辿り着くこと、かな。
全体的には、最後の章以外は非圧縮性で粘性のない場合について。基本的には一次元ないし二次元の場合の式に関しては導出することが多く、式展開も丁寧に書いてある。シリーズ恒例の人物紹介は初顔が多いせいか多分使い回ししてない(？)
あらすじは、
一章はベルヌーイの定理を定性的に説明。気体分子運動論を援用して流体に関してのイメージ作り。
二章は重要な3つの式を提示する。連続の式(質量保存則の流体力学版)、オイラーの方程式(運動方程式の流体力学版)、ストークスの定理の3つ。
三章でオイラーの方程式からベルヌーイの定理(圧力のエネルギーを含んだエネルギー保存則)を導く。ベルヌーイの定理の応用例としてベンチュリ管、トリチェリの定理、ピトー管を挙げている。
四章では速度ポテンシャルと流れ関数を導入。
五章では実部に速度ポテンシャル、虚部に流れ関数をもった複素速度ポテンシャルの話。一様な流れ、湧き出しと吸い込み、二重湧き出し、円形の循環の複素速度ポテンシャルを提示してそれがどういう流線を作るかという話。
六章は円のまわりの複素速度ポテンシャルの話。それが五章での一様な流れと二重湧き出しおよび円形の循環との組み合わせで作ることができて、すると円に働く揚力と抗力が導けるよ、という。ここでクッタ・ジューコフスキーの定理(揚力が流体の密度、一様な流れの定数、循環の積で与えられる)が登場。
七章ではブラジウスの第一第二公式を導出し、再びクッタ・ジューコフスキーの定理を導いている。
八章が二次元翼理論の話で、ジューコフスキー変換により、円を翼の形に変換できるので六章の結果を利用できるという話。
九章はナビエ・ストークス方程式の提示。粘性の話と、粘性力をオイラーの方程式の外力として取り入れることで導いている。最後に層流と乱流の話に触れて終わり。
1→2→3→4→5→6(→7)→8
　　　 3→9
のような構成かしら。

このシリーズ全般に言えるような気がするけど、記述が分かりやすいのでなく、一次元の場合とか、特別簡単な例に関して丁寧に式を導出するだけ(あるいはしたあとにより一般的な式を置くこと)で何となく納得させているような気もする。でも導入にはやはり丁度よさそう。

数学は、複素数での微分が形式的には実数と変わらないとか、複素関数の正則性を除けば(説明はある)、たしかにまあ高校数学の範囲かなあ、という感じ。

ちゃんとした流体力学の本を読むとなるとベクトル解析も複素関数論も抜けきってるし、しんどそうなどと思ったりした。

『新しい量子化学(上)』感想

理工書は、可能な限りいちいち式展開を自分で追って演習問題が付いていれば解くというのをやると捗る。

B2の終わりころに買った『新しい量子化学(上)』をちゃんと読んだ。具体的な計算の話に入ってからは飛ばし気味だったけれど。
上巻は三章からなる。一章が線形代数とちょっとした数学、二章がHartree-Fock法とそれを超えた近似(CI法や第二量子化)の概観と準備。三章が一番重要な章でHartree-Fock法について。Hartree-Fock方程式を導出し、それを実際に解くに当たってRoothaan方程式を導出して制限閉殻系の実際の計算を行い、その問題点を上げ、非制限閉殻系のPople-Nesbet方程式を導出、同様に数値計算してそこで残る問題も後の章で電子相関を取り込むと改善されるんですよ〜といったところで終わり。量子化学というかHartree-Fock法の本。

問題意識としてHartree-Fock方程式って何ぞや。と思っていたのでそこをだいたい理解できたのでよかった。
スピン軌道から分子全体の波動関数を1個のSlater行列式で近似する。Slater行列式でBorn-Oppenheimer近似の元でのハミルトニアンを挟んで選んで得られるエネルギーが極小を取るようなスピン軌道の組を、スピン軌道が規格直交系である束縛条件のもとで、Lagrangeの未定係数法から求めるとHartree-Fock方程式が出てくる。でその未定係数が対角形になるようにユニタリ変換して正準Hartree-Fock方程式が得られると。この時点で非線形だから繰り返し法で解くしかないし、実際に解くにあたっては、 さらにスピン軌道を適当な基底関数系で行列表示にして云々。
Koopmansの定理(上の未定係数が固定近似をしたときにイオン化エネルギーや電子親和力としての意味を持つ)っていうのがそんなに重要なのか……？と思ったりした。

二電子積分の数がすぐに膨大な数になるから、基底関数の組は計算リソースを考慮して適切に選ばなければならないのが闇っぽい。その上CI法だと行列式の線形結合な上にその行列式の数が組み合わせの数でますます膨大になるしやばい。そりゃDFT主流になるわ。DFTよく知らないけど。あとは、アンモニア分子について計算するのにでもd軌道の対称性を持った基底関数を使わないといけないだとか書いてあって驚いた。
結晶だと原子数的には膨大な数になるけど結晶の並進対称性を考慮すると案外楽に計算できるのかしらん。それでタンパク質なんかの巨大分子や周期性のない固体あたりが鬼門なのかな。

水素分子を例にしたり、練習問題は読むのを停滞させない程度だけれど理解に役立つし、解答が載ってる問題もあったり、化学者の直感に訴えるような解釈の仕方がたまに書いてあったりして良心的な本。良心的といえば、2章と3章で後の章のための準備で章全体の流れからちょっとだけ枝分かれしてるのだけど、そこはあまり好きじゃない。

 下で多体理論として本格的なところに入るっぽい(第二量子化とか)し、"これらの結果が後の章で電子相関の効果を取り込むことで改善される"だとか散見されたので読んでみたいけれども迷う。 揃えたいとは思うけど次にこの手ので読むならDFTの本だよなーみたいなところが。

2014年個人的音楽TOP10

2014年でとくに印象に残った楽曲を10個絞り込み。last.fmやiTunesの再生数には関係ない感じで。コメントは随時追加・更新するつもりでいます。