大栗博司のレビュー一覧
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大栗先生が娘に数学を語る本。大栗先生の本はいつもわかりやすくて素晴らしい。よく理解している人は明快に説明できるという典型ですね。どの章もおもしろいですが、締めはガロア理論。やはりこれを数学の美しさの典型と考える方は多いんでしょうね。益川先生も学生の頃はガロアに憧れていた、と語っていました。大栗先生のガロア理論の解説、明快でわかりやすいです。ガロア理論について最初に読む本として本書は一番良いのではないでしょうか。5次方程式が解けない理由を正20面体の回転操作が交換しないということに結び付けて解説しています。こうした幾何学的なイメージを解説してある本、少ないような気がします。
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数学の魅力を存分に伝えてくれる素晴らしい本だった。易しすぎて不正確になることも,難しすぎて読者を置いていくこともなく,本当に良くバランスがとれている。それでいて著者は数学者ではなく(数学も教える)理論物理学者だというのだからすごい。世の中には頭のいい人もいるものだ…。
扱う内容は,確率,自然数→有理数→実数→複素数,フェルミ推定と対数,素数とRSA暗号,連続体仮説,非ユークリッド幾何,積分微分,そしてガロア理論の入口まで。どの話題にも印象深い挿話が添えられていて,意欲的な中高生なら目を輝かせて一気に読んでしまうはず。著者のサイトには各章の補遺が載せられていて,そこでの補足も勉強になる。 -
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去年の朝日カルチャーセンターの講義で、重力について非常に面白い講義を行っていただいた大栗先生の著書。この時読んだ、「重力とは何か」が、非常に分かりやすくて面白い内容だったので、今回も期待して購入した。
本書に関係する内容を、朝日カルチャーセンターの講座で講義をされたようなのだが、残念ながら参加する事が出来ず、本書で勉強しようと思った。大栗先生の著書は今回も非常に分かりやすく、面白い内容で期待以上のものだった様に思う。
学生時代は物理学科で、ご多分に漏れず素粒子や相対論に憧れたものだが、結局古典物理で学生を終えてしまった。今更ながら、量子論を学びたいと思っており、こうした啓蒙書を読みながら、教科書を読もうと思っているのだが、本書は読み物としても興味深く、おそらく正しいイメージをつかむ事の出来る書き方がしてあるのではないか。
科学関係の記事ではよく取り上げられたヒッグス粒子についても、今までの説明にはなかった書き方で理解しやすい様に感じた。強い力と弱い力を美女と野獣に例えているのも、とても面白くて理解の助けになっている。物理を学んだ事のない人も、かつて学んだという人もどちらも楽しめる内容だと思う。 -
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現在の物理学では、光より速いものは無いとされている。
ただ、量子力学の世界ではそうとは言い切れない?ようで、アインシュタインが「不気味な遠隔操作」と呼んだ現象(量子もつれ)は、光の速さよりも遠く離れていても、2つまたはそれ以上の粒子が全く同じ振る舞いをするという。
正しく説明できているかわからないが。
量子力学はまだまだ解明途中であり、全てが明らかになるかどうか分からないが、興味深いのは、「すでに激しい議論を巻き起こしている問題は、量子の概念が頭の中のコンピューター、すなわち脳で、なんらかの重大な役割を果たし得るのかという点だ」(文庫P407)、「量子力学が脳内でなんらかの役割を果たす可能性を原理的には否定できない」(文庫P408)とあり、もしかしたら私たちの脳にも密接に関わっている可能性があるという点だ。
そう言われても全くピンと来ないが、どうやらそんな議論があるらしい。
本書は、実験の経緯なども含め量子力学について書かれているが、ほとんど理解できていない。というか、そもそも難しくてちゃんと読めない。
それもそのはず、量子力学自体、分からない事が多いようなので、私が理解できないのも仕方ないと納得している。
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何と二度目~新章X生成AIを活用する序AIは妄想する1機械学習で犬と猫を区別する2脳をんまねしたニューロンネットワーク3生成AIが正しくない答えを出す理由4これからさらに求められる「数学の言葉」~自分の馬鹿さ加減に呆れるが,飽きないように話題を更新していた。乳がん検診から前立腺がん検診へ。生成AIの仕組み。前立腺がん検診で癌を持っている人が陽性となる確率は85%で,陽性とされた人の癌発症率は1.2%!AIは論理が苦手なので量子力学研究の職は安泰と!数学は効率よく世界を理解するための言葉である。外国語と同じようなもので,主語を省略することの多い日本語は,事故を起こした人を余り認識していないが,主語が不可欠な英語では誰がかはより深く認識しているのだ。対数を使うとどんな実数でも表現できる。式は眺めてばかりいて書かないと理解できないね。トランプが当選した大統領選挙を一斉に接戦と報道した多数のメディアの様子を見て彼は怪しく思った。ギャンブルで勝つ方法は,ブラックジャックで表に返されたすべての札を憶えておくしかない。
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量子力学は、電子や光子といったミクロな粒子のふるまいを説明する学問である。古典物理学では、物体の位置や速度は常に明確な値をもつと考えられていた。しかし、量子の世界ではそれが成り立たない。粒子は「波動関数」と呼ばれる確率的存在として記述され、その振る舞いは確率振幅によって表現される。これを端的に示すのが、ハイゼンベルクの不確定性原理である。位置を正確に測ろうとすれば運動量が曖昧になり、逆もまた然り。つまり、自然そのものが「確率的構造」をもつという認識へと転換したのだ。
一方、ボーアのコペンハーゲン解釈は、観測行為そのものが物理現象を確定させると主張した。電子は観測されるまでは波であり、観測によって初めて粒子として現れる。ここに、観測者と世界との切り離せなさが露わになる。量子力学は、世界が客観的に「そこにある」というニュートン的世界観を崩壊させたのである。
この波動的性質を数学的に定式化したのが、オーストリアの物理学者エルヴィン・シュレディンガーである。彼は1926年にシュレディンガー方程式を発表し、電子などの粒子を「波動関数」として表すことで、量子現象を連続的な波の運動として記述することに成功した。シュレディンガーの理論は、従来の粒子像に代わる「波動としての実在」という新しい視点を与えたが、その波動が観測によって突然一つの結果に収束するという「波動関数の収縮(collapse)」をどのように理解すべきかが、大きな哲学的問題となった。
シュレディンガー自身は、ボーアやハイゼンベルクの確率的・観測依存的な解釈に批判的であった。彼が提示した有名な思考実験「シュレディンガーの猫」は、その皮肉を象徴している。密閉箱の中の猫は、放射性原子の崩壊(量子的確率事象)によって生死が決まるが、観測されるまでは「生きている状態」と「死んでいる状態」が重ね合わさって存在している。これは、量子力学の原理を日常的なスケールに拡張したときの不条理さを示すものであり、シュレディンガーはこの思考実験を通じて、量子論が「現実とは何か」という問いにいかに奇妙な形で回答を与えるかを示した。
この問題をさらに深めたのが、1935年のアインシュタイン、ポドルスキー、ローゼンによるEPR論文である。彼らは「量子力学的記述は完全ではない」と主張し、量子もつれ(entanglement)と呼ばれる相関に注目した。二つの粒子が相互作用した後に遠く離れても、一方の粒子を観測した瞬間にもう一方の状態が決まるという現象は、光速を超える情報伝達があるように見える。アインシュタインはこれを「spooky action at a distance(遠隔作用の不気味さ)」と呼び、量子力学が局所性と実在性を破っていると批判した。
シュレディンガーはEPR論文を読み、この奇妙な相関現象に対して「Verschränkung(もつれ)」という言葉を初めて用いた。彼はこの「量子もつれ」こそが量子理論の本質であり、単なる異常現象ではなく、世界の構造そのものを映し出すものであると考えた。つまり、シュレディンガーにとって量子力学は、個別の粒子が孤立して存在するのではなく、関係的・全体的なつながりによって現実が構成されることを示す理論だったのである。
この問題は1960年代にジョン・ベルの不等式を通じて実験的に検証可能となり、1980年代のアラン・アスペらの実験で、量子もつれが実在することが確認された。こうしてアインシュタインやシュレディンガーが抱いた哲学的懐疑は、むしろ量子力学の「非局所的実在」という新しい実相を明らかにする結果となった。
哲学的に見れば、量子力学は「存在とは何か」「部分と全体はどのように関係しているのか」という問いに新しい光を投げかける。観測者と対象の境界は曖昧であり、世界は局所的な因果律によってではなく、全体的な相関のネットワークとして構成されている。これは、東洋哲学の「縁起」や「空」の思想とも共鳴する。存在は固定的な実体としてではなく、他との関係のなかで立ち現れる。量子論的世界観は、この関係性の哲学を物理学の言葉で再構築しているともいえる。
量子力学は、科学としては自然の最も正確な記述でありながら、哲学としては世界の不確実性と人間の有限性を突きつける鏡でもある。われわれが見る「現実」は、確率的な重ね合わせのなかに一時的に現れる秩序に過ぎない。したがって量子力学とは、単に電子の理論ではなく、存在そのものの確率的構造を描く試みであり、人間と世界の関係を再定義する思想でもある。科学と哲学の境界を越えて、それは「観測すること」と「存在すること」の同義性を語る――すなわち、「われ思う、ゆえに存在する」という近代的確信を、「われ観測する、ゆえに世界が立ち現れる」という新たな命題へと書き換えるのである。