2020/08/16日記【CGS-Gauss単位系ほか】

朝起きてプリキュアを観た。今期はリアルタイムで観れる作品がほとんどないのでプリキュアとニュース7の気象担当が誰かぐらいでしか曜日を判断する要素がない。今日はプリキュアがあるから日曜日だね。

午前中は昨日言った通り量子力学をした。題材は電磁場の量子化。これを授業で解いたときは電磁場の量子化の問題だと思っていなかった（ただの数式ガチャガチャいじりとして消化してしまった）ので、改めて解いてみると面白かった。といっても理解できたかは怪しいが。電磁場のエネルギーを量子化して表現することで、光子の概念を生むことができたというのが概要なのだろうか。今回の問題がCGS-Gauss単位系で書かれていたので係数を合わせるのが大変だった。この単位系では電流のアンペアが存在しないので次元あわせの係数が消えてくれて式の描像がつかみやすいということらしい。慣れてない人間にとっては事故が多発するのでやめてほしいと思ってしまうのだが、あらゆる単位系を適材適所使いこなせるのが真の物理学者（なのか？）。早いうちに慣れておきたい。CGS-Gauss単位系ではSIでの誘電率ε_0と透磁率μ_0がともに光速の逆数1/cになる、と覚えておけば合っているはず！はず！なので確証が今一つなのだが、とりあえずはこれで覚えておこう。

院試答え合わせの会は今日が最終回。

やはりみんな苦戦したらしく、3人とも手を付けられなかった問題もあった。

力学は解きなおしてからわからなくなった問題の一応の決着をみることはできた。2つあるハミルトンの正準方程式について、xが求まった後にpをいかにして求めるか、つまりはxの微分としてpを求めるのか、pの時間微分がxであるとしてxを積分して求めるのかというところでpに定数分だけ差が生じるというのがポイントらしい。そんな解法によって答えにたどり着けるか否かが変わるということがあっていいのかが納得いかないところではあるが、後者の方法で解けば定数部が出てくるので連続条件に合うpを求めることができる。うーむこれで良かったのだろうか。

電磁気は表皮効果の問題は割とあるよねと友人が言い放ったので絶句した。マジか。演習書でややこしすぎて飛ばしたぞ。やっぱりやっといた方がいいらしい。やるか…。やりたくねえ……。

量子はまあいいや。

統計は比熱とエントロピーの関係を自分が理解できていなかった。dS = dQ/T= CdT/T より dS/dT = C/T となる。比熱CがわかればエントロピーSの傾き加減がわかるので、これとT=0でS=0 を組み合わせたらいい感じのグラフが描ける。高温極限でのエントロピーはボルツマン原理で求められるものと一致するというのも覚えておきたい。高温だと状態をとることの難易度に差が出なくなるので、実現確率がエネルギーの大きさに指数関数的に依存するという正準集団的な考え方はいらなくなり、小正準集団的なこういうことが起こる。

夜は半沢を観た後電磁気をやった。偉い、偉すぎる。相変わらず電磁波は難しい。覚えておくべき基礎事項はノートの方にまとめたのでそれを見返せ。屈折と反射についての法則を導出するのは自力では無理。明日に持ち越しとなった。複素数で解くとか思いつかねえ。あと明日表皮効果もやり直しておきたい。やりたくないが！！！

今日は頑張った一日な気がする。やはり午後に眠くならないイベントがあるのはいいことだと思う。何かしらの方法で午後に眠たくならずに勉強に集中できるようにしたいものだが…。思いつかん。昼寝してないせいか今めちゃ眠い。寝ます。