Rukeの日記
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2003/12/29(月) マチガイマチガイ
でろ君の指摘で判明。時間発展演算子が微妙に間違っていて、ポテンシャルエネルギーがhbar倍されているような格好になっていた。
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ペーパークラフトコンテストの参加賞が送られてきた。家庭用プリンタ用の特殊な印刷用紙がどさどさと入っていた。

グリーティングカードが三枚作れるセット(封筒、宛名シールまでついている)がパッションブライトとミルキーの二つ。それからA45枚入りの和紙ラベル。さらに10枚名刺が作れるA4用紙が10枚入っているのが二つ。結構おいしい。
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とりあえずアーカイブはeccのuserサーバに移して、各ページに注意を記述しておいた。
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年賀状って作る事自体は結構好きなんだけど、悪筆コンプレックスをじわじわと刺激されるのでかなりストレスがかかったりする。でも、イラストだけ印刷して出すわけにもいかんしなあ。

そういえば、大学に入学したらペン字の通信講座をしようなどと思っていたのだがあの決心はどこにいったのやら。

まあとにかく年賀状も投函終了。
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え〜、関係者各位。明日から二日まで父の田舎に帰省しますので連絡がつきません。

2003/12/28(日) チョーワシンドーシ
ふふふ。でろ君にアドバイスを受けていろいろ工夫したら調和振動子のポテンシャルが馬鹿みたいに少ない分割数でちゃんと出てきた。さすがに収束は悪いけれど。
http://f18.aaacafe.ne.jp/~ruke/quantum.htm
#画像が滅茶苦茶でかいです。ごめんなさい。
ありゃ、いつのまにかファイルのダウンロードが全滅するようになっている。なおさなきゃ...
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http://www.aaacafe.ne.jp/bbs/server.html
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2003年11月16日

zipファイルのダウンロード禁止について

zipファイルを本日より全面的に禁止いたします。禁止に至った理由は以下のとおりです。
・zipファイルだけの転送量が全体の約4割を超えている。
・zipファイルの約9割がパスワード付zipである。
・zipファイルがファイル置き場の温床になっている。
・zipファイルのほとんどが著作権違反のものである。
・zipファイルのためにサーバーが暴走する
上記の理由よりzipファイルのダウンロード禁止処置を行いますので、ご理解のほどよろしくお願いいたします。
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いやそんなこと言われても…(泣)。ほとんどhtml文書を規制するようなものじゃないか。なに考えてんじゃい。
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真実についての文章。こりゃ大事だ。全然進まないし書かなければいけないことが多すぎる。卒業文集の原稿として簡易バージョン書いたときは、論理展開を無視して詩っぽい文体にして、見開き2ページの指定に余裕で収まったのだが…。試験後の春休みも視野に入れよう。
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gnuplotで、ピークを取り出して表示させてみた。適当な係数をかけて、大きさが大体同じになるようにしてある。確かに調和振動子ポテンシャルの固有状態っぽい。

2003/12/27(土) ペッタンペッタン
親戚の餅つきに駆り出された。ぺったんぺったん。毎年やってるのでいい加減慣れた。意外な特技である。しかし疲れた。

体を動かすどんなものでも、こつとして、力をいれるな、力むな、と言われるけれど、力を入れてはいけないというだけで、大抵は、力が必要でないわけではないんだよな。むしろ力は要る。

確かに、きねのちゃんとした使い方って力学的にすごく合理的で、全く力まずに扱うことができるのだけれどそれで調子にのってぺったんぺったんしていると、つき終わった後に体中がガタピシ言う。普段使っていないバネが急に伸び縮みするわけだし、第一、きねを空中に保持している時骨にその重みがかかるようにするわけで、確かに骨が折れでもしない限り力をかけずとも持ち続けることはできるけれど、体への負担は物凄い。

僕のような軟弱者にはやはり重労働だ。
まあ、餅はおいしかったです。
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Lord of the Ringsの第二作The Two TowersのSpecial Extended Editionの字幕がまた問題にされているようだ。
この問題は、今書いている真実についての文書の流れ的に是非取り上げなければならないだろうと思う。

ただ、嬉しいのはこの文書の中ではおそらく必然的に多くの対象を批判することになるだろうが、この問題において中心にいる人々は僕にとっての理想的な行動を取っている。模範にしたいほどだ。そして彼らの姿勢はある見方からするとまさにLord of the Ringsの登場人物達の生き様そのものなのである。こんなに嬉しい、書いて楽しそうな題材はない。

しかしその前にLord of the Ringsの評論のようなものを書きたいものだ…。
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調和振動子うまくいっているようないっていないような…。って思っていたんだけれど、
全体を見渡して見ると、固有値が明らかにうんちゃらx(n+1/2)の形になっている!それによくみると、下から二つはちゃんと減衰している!なんか、精度を上げればそれだけでOKっぽい。

下の図の右側は、適当な閾値で出てきたピークを手動で目分量で並べたもの。ピークの形以外信用してはいけない。

しかし、、、画像として出力できるのはピークの判定などで悩む必要がないかららくだと思ったけれど、精度を上げればとんでもなくでかい画像になってしまう。ピークが鋭いから補間縮小なんてできないし...。まじめにピークの検出法を検討しよう。

しかし、、いろいろ試していてこの時のパラメタを紛失。今、バックグラウンドで有限井戸ポテみたいなのを高精度で計算させています。

まあ今日は疲れたし後は明日。
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清水先生が(他にないという消極的な理由で)勧めているキャレンの熱力学の本を本屋で見かけて、中身をぱらぱら見て驚いた。先学期熱力学をかじりながら、ぼんやりと考えたようなことが全部、より正確に記述されている。もちろん、考えもしなかったような事項も(しかしぱっと見ても非常に重要な事柄だ)いくつか見当たった。なるほどこういう本か、と思い買ってしまった。ちょっと高かったが…。

例えば、先学期、太田先生がルジャンドル変換を導入する際まず、f(x,)->f(df/dx,)では情報が欠落するが、ルジャンドル変換では欠落しないのだ、と延べ、具体的に簡単な関数について前者の変換をしてみせてx軸方向への平行移動分の不定性が残ることを計算で示してくれた。ルジャンドル変換で情報が欠落しないことは、逆変換がルジャンドル変換になることを示せばよいからやはり計算だけであった。

しかしこの情報の欠落という観点から考えて、情報の再構成法を具体的に考えると、この辺りの議論がより直感的になるに違いないと考えた。

実際、{(df/dx,f)}から{(x,f)}を再構成するのは、単純にオイラー法でも考えれば、不定性は、つまりは初期位置分の不定性である。

そして{(df/dx,F=f-xdf/dx)}から{(x,f)}を再構成することを考えるとこのルジャンドル変換が唐突に具体的な意味を持つ。それは各接線の(傾き,y切片)という形の情報であるということである。だからルジャンドル変換から直ちに元の関数の接線が復元できる。

そうすると元の関数は直感的にはこの接線の包絡線でも考えればいいだろう。ただしこのことを厳密に議論するのはとても難しそうだ…。

とここまで適当に考えたのだが、キャレンの本には同様のことが書いてあり、ブリュッカー線幾何学というもので正当化されると記述されていた。瑣末なことで、熱力学そのものとは何の関係もないが、教科書の本質は権威であると考えている自分としては、正当化される背景は記述し、しかしその詳細には立ち入らない姿勢がかなり嬉しかった(ここでこのなんちゃら幾何学について詳しく書いてあったらそれはそれでげんなりしただろう)。

2003/12/26(金) リョーシリキガクオボエガキ
量子力学に対する感覚的なイメージが全くないため、パラメタの設定が非常に困る。それで、井戸ポテの場合について、各パラメタがどの部分に寄与するのか、一々確かめてみる。

大体扱うのは、クーロンポテにしろ調和振動子ポテにしろある領域に波動関数を局在化させるわけだから、定性的な評価はこれだけでもかなり助けになるはずだ。

#ただし、ポテンシャルが存在する時、どのような範囲に波動関数が局在化しているか、というのは、波動関数の初期値による。というかエネ期待値による。つまり、エネ期待値がポテエネと一致する辺りよりさらにかなり広めに見積もるのがとりあえず一番安全である。

というわけで超基本のおさらいをひたすら、、、
0=<x<=Lでポテエネ=0、他で+無限大として
n番目の固有状態は(規格化定数は省略)
φ_n=sin(n pi x/L)
E_n=(h^2/8mL^2)
時間発展演算子のこの固有関数に関しての成分は
exp(-iE_n/hbar t)=exp(-i2pi (h n^2/8mL^2)t)
周期T=hbar/E_n=(8mL^2/h) 1/n^2

すなわち、固有状態の形はhによらない(ポテエネが存在する時は一般には成り立たないだろうが認識しておいて損はなさそうな事実だ)。

そして、時間変化を見るのは8mL^2/hの数倍程度で十分のようだ。また、見つけたい固有関数の数をN個程度とすれば、(8mL^2/h)1/N^2より数段細かい刻み幅をとればいいことがわかる。

後は古典粒子との対応を見ておくつもり。そうするとポテエネの設定が楽になるだろう。
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なんかいきなり井戸型ポテンシャルに関しては完璧な結果が得られたのですが。すごいすごい
http://f18.aaacafe.ne.jp/~ruke/quantum.htm
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当たり前だ。時間方向にフーリエ変換する時の周期が固有状態の周期と完全に一致しているもん。これじゃ厳密解が完璧に出る。

案の定、調和振動子だとあまりうまくいかない。下から二つがそれっぽく見えなくもないという程度でぼやけてしまう。

初期状態が離散的だから、位置と波数(運動量)の変換はフーリエ級数で良いのだけれど、最後の時間方向のフーリエ変換は本当にフーリエ変換でなければならないようだ。つまり、積分が安定するまで積分をしなければならない。

しかし、少なくとも調和振動子に関しては解析解があるのだった。確か全ての固有状態に共通の周期も容易にもとめられたはず。かなり恣意的だが、少ない計算量で面白い結果が得られるかもしれない。明日試して見よう。

2003/12/25(木) グダーグダー
一日カンフー映画など見ながらグダーとしていた。
LOOO OO TOO ROOOO ROOOOO OO TOO KOOOが手に入りかけ。
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http://www.forest.impress.co.jp/prize/2003/result.html
窓の杜大賞である。編集部票が半分以上を占め、Microsoft関係とメジャーエディタが上位を総なめするという茶番が話題になったころもあったが、最近はユーザの投票が的確に反映されている。しかし。

2ch関係が多すぎませんか?

また、どうしても多数の人が共通して使うものにしか票が集まらないという状況はしかたがないとは思うが、DivXコーデックだとか、そういう本当に大物(特に企業がフリーで提供している物)に投票するのは避けて欲しいと思う。

そんな中で、今年のCD Manipulatorとか、去年のAVGとかは、まず、フリーであることが本当にありがたく思えるソフトであり、そして、フリーであるからこそ商業的な付加価値を無理やり付ける(あるいは作り出す)必要がないから必要な機能しか含まれないシンプルな作りになっていて、まさに賞に値すると思えるものだった。

#ちなみに、人気投票の類で、主人公に投票する人って万死に値すると思う。
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あまり何もしなかった一日なのでECCのページにTTSSHに関する記述追加。たいしたことではないが。

2003/12/24(水) ナミナミウネウネ
やっとそれらしい結果が得られた。
井戸ポテで、パラメタを適当にやっていたら、壁で反射して干渉している感じになった。フーリエ変換したら二つピークが出た。あまり井戸ポテのエネ固有状態に見えないけれど、とりあえず意味ありげな結果がやっと得られたので掲載。
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新・少林寺伝説を見る。日本の戦隊もので、ちゃんとアクションをするような感じ。やはりワイヤーを感じさせるアクションは嫌だ…。重力をものともしない、のは大歓迎だが、重力がない、のではしようがない。
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年賀状、もっといろいろ描き込みたかったのだが、かなり体調が悪いので切り上げて印刷。

しかし私のように浅はかな美術センスのない人間(一応言っておくと、私だけに限らず、またアマチュアに限らず、近年ではプロフェッショナルにすら見られる傾向であるが)では、
パソコンで作る->自然と横置きになる
かっこつけたい->英語を使う(A Happy New Yearなど)
となって、ほとんどクリスマスカードのノリになってしまう。フチなし印刷なんか使うからなおさらだ。

やっぱり縦置きで左下のあたりに獅子舞の絵があって、左上には大きく迎春と書いてあって、そして右上のスペースに達筆に筆ペンで一言添える、というのが一番年賀状らしい気がする。

しかし達筆でないので無理なのである。
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先学期もちょっとだけ統計物理をかじったのだが、その時一番気になったのは、ミクロカノニカル分布、カノニカル分布、グランドカノニカル分布、というこの小さい、普通、でかい、というノリの名前には何かいみがあるのだろうか、ということだった。少なくとも学んだ範囲では、特定の条件の下での分布にすぎず、系統的に名前を付ける必要はない(しいてつけるなら、閉じた系における分布、熱浴につかった系における分布、と説明調になるだろう)。しかし、もっと深い物理的な考えがあって、このように名前がついている可能性もある。

しかし今日清水先生に質問したら、やはり、何か歴史的経緯があって適当についただけでは?ということだった。
#物理ってこんなのばっかだ。そのために、時として数学以上に形式的な思考をしないと失敗する気がする。

しっかし、しょーもない質問である。気になったのだから、しょーがない、とやけっぱちで質問したのだが、呆れられたかもしれない。

2003/12/23(火) モーイークツネールートーオーショウガツー
今日は年賀状作成とoctaveで波動関数を時間発展させていた。

octaveの方は、予想通り非常に簡潔なスクリプトで目的は達成できた。何しろ初期化を除くと
for t=2:step
psi=[psi;ktox(UThalf.*xtok(UV.*ktox(UThalf.*xtok(psi(t-1,:)))))];
end

%show
compleximage(psi);%time-evolution of psi
compleximage(fft(psi));%expects peaks shaping energy-eigenstates
これだけ。

しかし、パラメタの設定が良く分からなく、初期値を数個の固有状態の重ね合わせで作ったような場合くらいしか検証できていない。とりあえずきれいに一直線にピークが出るのだが・・・

年賀状は途中経過を
http://user.ecc.u-tokyo.ac.jp/~g340451/nenga.png
試行錯誤して金属の表現がなかなかうまく行ったのだが、光系のペンを使ってたらよくわからなくなった(汗)。

相変わらず、作者のページが消失した(爆)L-PAINTでがりがり描いています。このソフト、スクロールバーが出てこないので、画面サイズ以上の画像を作成できません(爆)。なので、800x600の超低解像です。印刷にはちょっときつい感じか。

しかし計算したら300dpiで出力して6.5cm*5cmなのでそれほど小さくはない。年賀状を横置きにして一杯に印刷する予定だったけれど、縦置きにして、上方に絵を配置して、下のスペースを一言スペースにすることを検討中。

トップCGとかタイトルCGとかって、自分のサイトではしないことにしているのだけれど、年賀CGはこいつを流用して表示するつもり。正月に家にいないので、年明け後に閲覧した時のみ画像が表示されるようperlスクリプトを探すか書く予定。

2003/12/22(月) トラガヤサシクテドースンノ
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20031222-00000172-kyodo-soci
名前のランキングだそうだ。
去年もそうだったけど、最近の人気がある名前って全然読み方がわからない。「大輝」はまあ「だいき」だろうけれど、「陽菜」って「ような」なんだろうか?他に思いつかないが…。「大翔」は見等もつかない。名前の末尾の「海」は「み」と読むというのに最近やっと慣れてきた。だいたい、「優虎」で「ゆうき」ってありえん。これじゃ「ゆうこ」だ。
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今日の帰りはいつものメンバーにも関わらず、電車を使用するという合理的な案を採択させることに成功した。今日も寒い。

明後日は2時間目が休講であるために非常に微妙な状況にある。5時間目は絶対に出たい。しかし3時間目の電磁気の後4時間目が空く。なので3時間目に出る気が非常に小さいわけだが、5時間目のためにだけに学校に行くのもやだ。5時間目も行かないというのがもっとも合理的であったりするのだが、たった一つの束縛条件で随分と面倒なことになる。

結論。起きた時間に依存すればよい。
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生協のパンショップにて急にお汁粉が飲みたくなりホットコーナーから取り上げたところ予想外に熱く、あちっあちっと言いながら缶を両手を行き来させつつレジまで行って、投げ出すようにレジに置いた。すると、「袋に入れましょうか?」と哀れみに満ちた目で言われた。

なんだか悲しかった。

2003/12/21(日) オーエヌサンジョー
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書くところがないので明日のところに、金曜日に何も書いていないのでずらそうかな。<ずらした(汗)
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でろでろ君から指摘。時間を進めても誤差が蓄積しないというのは間違いだろうと。

ポイントは二つあって、まず、そもそもO(Δt^3)の項がそもそもある。

そしてもう一つ件の文書でのΔtはt-t_0の意味ではなく時間の刻み幅だろう、ということ。確かにそうなら誤差がO(n(Δt)^3)であるのに対し私のとり方だと誤差が((nΔt)^3)になってしまう。

ただし、面白いことにストーンの定理というものが、あって、
パラメタrを持つ作用素群{U(r)}が、rについて連続、つまり、全て
の|ψ>,|φ>に対し<φ|U(r)|ψ>がrについて連続だとする。
そしてさらに
U(0)=恒等変換
U(r1+r2)=U(r1)U(r2)
ならば、自己共益作用素AがあってU(r)=exp(irA)
(from 「量子論」 アイシャム 著 佐藤文隆,森川雅博 訳 吉岡書店)

これどういうことかというと、このsplit operatorに限らず、指数
積による近似には必ず付随するハミルトニアンがあるということ。
つまりこの操作は、ハミルトニアンを偽ハミルトニアンで置き換え
る操作であって、その後の時間発展は偽ハミルトニアンに関して厳
密(計算誤差のみ)。

#split operatorについての覚書。d/dt=Aをd=1+Adtで近似するのは一次のテイラー展開であって、ものすごく精度が悪い。一方d=exp(Adt)は形式的に厳密だが、Aが演算子だと困る。ところが、split operatorの場合、位置表示と運動量表示をフーリエ変換で行き来すれば、厳密に計算できることになる。

だから、真のハミルトニアンを知らない人にこの計算法による時間発展や、求まった固有値、固有状態を見せれば、おかしなところは全くないということになる。

#とりあえず何かもっともらしい結果が出るわけで、実は非常に気軽に``遊べる''道具であるようだ。僕なんかは、計算精度とか計算量とか、計算機科学のような分野は何も知らないのだが、特にあるポテンシャル下の固有状態がどうしても知りたいなどという差し迫った動機があるわけでもないとなれば、計算精度などについて悩む必要がないわけである。

うん、シンプレティック法と同じのりだ。
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というか、ユニタリ変換だから、ある正規直交基底|φ_i>を用いてexp(-iTΔt/2)exp(-iVΔt)exp(-iTΔt/2)=Σexp(ia_i)|φ_i><φ_i|と展開できるわけで、当然ハミルトニアンはΣa_i/Δt|φ_i><φ_i|なわけだ。むしろストーンの定理を使おうとすると、条件を満たすように演算子を補完できるのか、とか要らぬ心配をしなければならないわけで。

2003/12/20(土) ボーダンソーリョ
何故かBullet Monkを見た。というか日記に時間をかけすぎて、日記を書いてこれを見たら一日が終わってしまった。決めポーズがいちいちかっこ悪い。でもなあ、普通にカンフーアクションすればそれで十分驚異的な動きができる俳優を使って、どうしてマトリックスアクションするかなあ。そこで興ざめしてしまう。
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ヴァルデマール年代記の一巻は、三角括弧使いすぎ、つーか<もとめ>にしゃべらせたのは失敗だろう、などといろいろ文句を言いつつも、なんだかんだで楽しめる。というかこの独特の文章の雰囲気はなんなのだろう。物凄い落ち着いた、色にして灰青色のような雰囲気。しかし登場人物たちは、結構感情任せに動いている。翻訳に惑わされているのかもしれない。原書を読んでみたいがかなり重そうだ(重量がじゃないよ)。
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でろでろ君が、二次元の波動関数のエネ固有状態を求めるなんてのに手を出している。

私はこのような問題には全く興味がない。電磁気学でも、境界条件から電位を決定する(ポアソン問題だっけ?)といった話があるが、このような定常状態に関する議論は世界の作り方という観点からはあまり重要ではないからだ。つまり、世界を作ってやれば(初期状態と物理法則を与えてやれば)、そこここでかってに定常状態が生まれる。

ところがちょっと調べて見ると、この観点から見ても面白い方法が見つかった。それは、まず、時間発展させてみてその時間発展の様子を観察することで固有状態を知るというものだ。つまりこの手法は、世界をまず作って、それを観察して知りたいことを導き出すという点で物理学的に自然な方法で、私にとっても興味がある。

http://www.kuchem.kyoto-u.ac.jp/bk2003/BK2003/Abs/1pp/1Pp044.pdf
この文書自体は、このスペクトル分解法の改良についてのべたものだが、この方法自体についても簡潔に紹介されている。

さて、その方法は。適当な初期状態|ψ(0)>を用意するとそれは|ψ(0)>=Σc_kφ(k)となっているはずである。ここでφ(k)はエネ準位E_kに対応する固有状態である。するとこの関数をハミルトニアンによって時間発展させて、|ψ(t)>を得る。ところがこの結果は
|ψ(t)>=exp(-iHt/hbar)|ψ(t)>=Σexp(-iE_kt/hbar)c_kφ(k)
とかけるはずである。よく見るとこれは位置を固定すると、フーリエ級数の形になっている。

従って、原理的には各点について、時間方向にフーリエ変換してf(w=E_k/hbar,x,y,z)=c_kφ(k)(x,y,z)を求める。んで、各kを固定して正規化してやればよい。

というか、一点についてフーリエ変換するとエネ固有値が決まるので他の点では後はその固有振動数についてのフーリエ展開係数のみ求めればよい。

引用した文書でこうやってないのは、恐らく精度などについての問題であろう。この文書中では、自己相関関数
ρ(t)=<ψ(t)|ψ(0)>
を求めている。これは
ΣΣexp(-iE_kt/hbar) c_k^* φ^*(k) c_k' φ(k')
=Σexp(-iE_kt/hbar)|c_k|^2
となるはずで、このフーリエ変換のピークを見てやればエネ固有値がわかる。まあ、一点についてだけ計算してエネ固有値を決めるよりはましなわけである種の平均処理だろう。

あとは、同じである。つまり、exp(+iE_kt/hbar)ψ(t)を各点で、十分な時間Tに渡って時間積分するとTc_kφ(k)(x,y,z)が得られる、ということが書いてあるがこれはつまりフーリエ変換係数を求めているだけである。

数学的にも物理的にも非常に自然な解法である。しかし数値計算としてはやはり精度の問題などいろいろあるようだ。

なお面白いのは、この文書の冒頭で、波動関数の時間発展の表示、あるいは計算の方法に、ハミルトニアンが運動量演算子依存の部分と位置演算子依存の部分に分離できる場合にのみ使える方法を用いているのだが、その説明で、もろに、運動量表示と位置表示をフーリエ変換で行き来している。う〜ん、昨日分かったことは、普通に常識のようだ。

ついでにいうと、この計算方法では、時間方向にいくら進んでも誤差が蓄積しない。従って迷うことなくこの方法をとるべきであるのだろう。
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昨日に書きすぎたので、日曜日の方に書いた。というか今日曜日だけど。そしたらまた書きすぎた。というか書いている最中にたまたまスペクトル分解法の文書を見つけたのだけど。
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縮退がある場合はどうするんだろう?
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なるほどこんなところでシュミットの直交化法が役に立つ。ψ(0)をたくさん用意してやってそれぞれについて上記の方法を行う。もしφ(k)として違うものが得られたら。シュミットの直交化法を用いて正規直交基底になるようにする。新しい基底が得られなくなったらそこで終わりで縮退度が判明する。

#ついでに言うと、ψ(0)がたまたまどれかのエネ固有状態を含んでいなかったとか、たまたま固有状態そのものだったとかいう可能性もあるのでそのチェックにもなる。

いやこの方法は素朴すぎだろう。実際はどうするのだろうか…。

2003/12/19(金) コーカイサキニタタズ
13時過ぎくらいまで爆睡して、起きたら兄が学校に行くとか言っているので、レポートの提出を頼んだのだが、今電話がかかってきて、9号館が閉まっているそうだ。が〜ん。

昨日は生まれて初めて宝くじとやらを買った。

ちょっと前に読んだ森博嗣のエッセイで、とんでもない記述があった。
「競馬で万馬券を買う人って確率論を分かっていないよね」
このエッセイは森博嗣を含めた四人による対談形式で、設定上は先生の研究室の秘書、学生、同僚の助教授となっていて、アカデミックな議論がしばしば行われるのだが、この部分では全くつっこみが入っていない。ありえん。

#とはいえ、森博嗣以外のメンバーは、その設定は実際とは何の関係もなく、実生活では理学系の研究に携わっているわけではないようだ。

数学とか物理学とかいうものは、まず第一に、ごくごく限られた状況での、対象を形式化するための手続きであり手段である。日常言語で「確率的」と形容されるような特定の現象の、日常的、感覚的なアプローチでは手の届かない部分に対する考察の手段を与えるのが確率論であって、「確率現象は確率論に従う」という言い方は本末転倒も甚だしい。

#特にメディアへの露出が多い研究者が「Aって人が「私は宇宙人のUFOに載せられて隣の銀河まで一日で往復した」って主張しているけど、これは相対性理論から考えておかしいのです」の類の主張をするのはやめてほしい>O月教授とか。だからこそ、なのだろうが…。

この競馬の例でも、確率論でいう「一回の試行」に関しては、確率論の入り込む余地は余りない。せいぜい言えるのは、客が払うお金>配当金にまわされる金額の総和、すなわち、払ったお金>期待値ということだが、こんな当たり前のことは誰だって常識的、感覚的に知っている。主催者は利益を得なければならないのだから。

#確率論が有効なのは、例えば十分多くの回数競馬を行った場合の利益をできるだけ正確に知りたいなどといった感覚的な思考だけでは無理がある状況で、そして、適切な単純化が必須である。

それでも敢えて馬券を買うのは、しばしば指摘されるように、「常識的に考えて」例え外れたとしてもどぶに捨てるのは対した金額ではないからである。そしてそうだとしたら、当たったとしてもたいした金額が返ってこないような人気のある馬に賭けるよりも、大穴を狙うほうが、「合理的」である。そしてこのような「常識的かつ合理的」な判断に対し、確率論は何もすることがない。

宝くじも同様であって、これは3000円を払うのはそれほど大変ではなく、そして万が一に一等でも当選したら億の単位でお金がもらえるというなかなかに合理的な行為なのである。

しかしまた確率論など持ち出さずとも、普通の常識人にとって、(競馬も同じだが)、合理的かつ常識的かつ冷静に考えて見て、3000円をどぶに捨てるという行為は、ただの大学生にとってあり得ない行為なのである。ちなみに母にこの話をしたら「社会人だって同じ」とのことであった。

このように、日常言語で十分な考察に数学を持ち出す必要など全くない。

#だいたい、社会の仕組みは、普通の収入の範囲ではどの程度の収入があるにしろそんなに楽はできないようになっているのである。定期的な収入をわざわざ削るような行為は愚の骨頂である。

つまり、何が言いたいかというと…。なんでこんなもん買ったんだろう(苦笑)

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年賀状の構想を練る。

あまりふざけていない感じで、しかしちょっと変わった捻りの効いた言葉を使いたい、と毎年思うのだが、"The year 2003 never come back."という文を思いついた。

これにコンマを入れてピリオドをエクスクラメーションマークにすると、
"The year 2003, never come back!"
全然違う意味になる(だからどうした)
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http://www.e-cardmodel.com/pepakura-ja/
メールが送られてきて
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
受賞された方には賞品をご用意しておりますが、
残念ながら今回受賞されなかった方にもコンテスト運営に
多大なるご協力を頂きましたので、感謝の意を込めて参加賞として
賞品をお送りしたいと思います。(エーワン株式会社様ご提供)
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
だそうだ。なんじゃいこの婉曲表現は。つまり落ちた(泣)。まあいいや、参加賞楽しみ〜(無理に言う)
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でろでろ君とのメールのやりとりで、ちょっと面白い事実が判明。それはフーリエ変換の逆変換もまたフーリエ変換であることから、運動量表示の波動関数の時間発展は
i・hbar・dψ(p)/dt=(p^2/2m+V(-i・hbar・d/dp))ψ(p)
で与えられるだろうということ。実際にはどこかになにか定数係数が含まれるだろう。波数が2pi単位であることから、フーリエ変換とその逆変換は2piぶんの違いが出る。その上今扱っているのはpだからhbar分の違いがどこかに出るはずだ。

つまり、波動関数の時間発展を計算しながら、各時刻における運動量基底の成分を求めるには、各時刻におけるフーリエ変換という重い処理が必要だが、初期状態に関してフーリエ変換して運動量表示の波動関数を求めれば、位置表示の波動関数と運動量表示の波動関数を単に時間発展させれば良い。

ハミルトニアンの位置表示->運動量表示の計算は以下の手順によって原理的には出るはず。つまりH|p>=ΣA_pp'|p'>なる変換係数A_pp'を求めればよいのだから、|p>の位置表示、つまり指数関数にハミルトニアンを作用させた結果をフーリエ変換すればよい。そしてこれを解析的に扱いやすい形に解釈する・・・わけだけれど、ここでたぶん厳密な議論を行わないとうまくいかなくなるだろう。
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正準量子化の条件は正準工関係で必要十分(どのように表現してもヒルベルト空間は同型になるし、演算子はユニタリ同値になる)なわけだから、xとpはそもそも対称なのであった。つまり余計な係数なんかつかない。

2003/12/18(木) イソーヨウゴケー
http://diary.fc2.com/cgi-sys/ed.cgi/derodero/?Y=2003&M=12&D=18
位相の表示に対応してくれた。感謝〜〜〜。なかなか興味深い動きをしている。

この表示こそが本質的なのに、ほとんど全ての本で位相のことは綺麗に無視されているのはけしからんと思う。これってけっこう細かい勘違いを助長していると思うし、量子論の数学を形式的にしすぎている原因にもなっていると思う。ヒルベルト空間というものは、量子論的な変数を扱うのに、数学的にもっとも便利だから使われているというだけでその数学は量子論の本質ではない。重要なのは量子論の基本変数は(A,theta)という組で表され、測定に直接からむのはAだけであるが、その時間発展において確かにthetaという量と一緒に変化していると(波動の干渉現象に類似の現象などから)考えられること、そしてこれらは波動や複素数において大きさ、位相と呼ばれている量と同じ重ね合わせ規則に従うということだ。

しかもこの(A,theta)という変数の選び方は、あくまで、測定という行為を現象論的に射影仮説をもって定式化することしかできない現在の状況における過渡的なものだといえることを考えれば、波動関数が複素値であるということは本当にどうでもいい。

まあ、とにかく理系の人はぜひ、でろでろ君のプログラムを見るべし。

2003/12/17(水) コーシンコーシン
更新しまくり。

ECCのTIPSページにxnest.shに関する記述追加。

JAVAのページに課題3として提出したちりめん模様のアプレット追加。
http://f18.aaacafe.ne.jp/~ruke/javaindex.htm
二重振り子もソースレベルで少し変更があったり、提出にともないアプレット名がProblem4になったり。見た目は変わらないけど。

読書感想文のページを一度リセットして、最近読んだ本の感想を追加。
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http://diary.fc2.com/cgi-sys/ed.cgi/derodero/?Y=2003&M=12&D=17
でろでろ氏が面白いことをやっているので勝手にリンク。波束が調和振動子的ポテでトラップされて、まさに調和振動子のように振舞う様子をまざまざと見せ付けている(爆)

確率密度なんてどうでもいいので(暴言)時間発展させた時の波動関数の様子を是非生で見てみたいと勝手に言ってみる。波動関数こそが物理的実体なわけで、世界の作り方という視点からは測定に関する諸々はすべてどうでもいいのだ(さらに暴言)。位相を色相に対応させるというコンピュータならではの贅沢を実行するのじゃ。

#実際位相の動きが見えるような気がしなくもない。

でろでろ氏によれば、これほどうまくいくのは固有エネの最小公倍数が存在して、周期的運動であるということが保証されるからであって、この程度の重ね合わせでは普通はこれほどうまく行かないということ。にゃるほど。

2003/12/16(火) タイリョクテスト
あまりに寒くて駅まで歩く間すら我慢できず情報棟に駆け込む。便利な場所にあるものだ。

体力テストはあいかわらずすごいことに。垂直跳び49cm->46cm,腕立て伏せ6回->4回。運動音痴の中を探してもちょっとお目にかかれない数字だろう。しかし反復横跳びが自己新の36回->46回だったのが効いて総合スコアでは66->77なのだ。

二重振り子のアプレットでエネルギーを表示するようにしてみた。少なくともおかしな変動はしなくなった。しかしこういった数値計算というものはちゃんと学んだわけではないのでよくわからない。エネルギーが減衰傾向にあるのは正しい動作なのだろうか?

今日は腹の調子が悪くて死を実感したり。受験以来本当に腸がおかしい。適当にごまかしていたらいつのまにか一年が経とうとしている。いい加減自然治癒に期待せずに医者にいったほうがいいかな。
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ECCのTIPSページを作ってしまった。来年にはシステム更新だというのに意味がない…。

他にLaTeX2HTMLとかemacs関連とかテーマとか壁紙とかいろいろあるけれど、なかなか面倒だ。LaTeX2HTMLについては、ほとんど情報がない状況なので、いずれにしろ独立したページを設ける予定。

あ、でろでろ君由来のX環境をでっかくする技を忘れていた。明日書こう。

このペースだと明日は感想文ページを更新できるかな。

2003/12/15(月) ミカンガオイシシイ
月曜日は何故だか帰るのが遅くなる2時間異常かかったんじゃないだろうか?花丸うどんの向かいに讃岐うどん屋ができていて、99円とか言っていた。しかし中の様子がわからんのでひやかしもしにくく結局花丸うどんに。ネームバリューは偉大だ。

サイトの更新がちょっと進んだ。Javaのページだけ。
覚書
0.03,0.07,1.6,0.6,-127,-69,-105,230

12月絵日記の続き


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