ブログ 2023年12月の記事一覧
2023年 12月 14日 あと1ヶ月〜高橋先生〜
お久しぶりです。もう12月も中盤に入り2023が終わることに寂しさを感じている高橋です。
元々文章書くの得意ではないのに、最近大学で文章を書く機会がなくて、ブログ書くのめちゃめちゃ時間かかりそうな予感がします。頑張ります。
2023ももう少しということで、今年の自分を振り返ってみました。
毎日大学に行って、学食でお昼を食べて、空きコマにみんなとソフトクリーム食べながらお話しして、サークルに行って、一緒にご飯食べて帰ったり。
また別の日はカラオケに行ったり、パーティーをしたり。三田祭の休校期間は、キャンプとかディズニーとか毎日遊んでました。現に今日もこれからディズニーに行ってきます。（勉強もちょっとはしてるつもりです。）
こんな楽しい日々を過ごせていることに今とてもとても幸せを感じています。本当に楽しいです。大学生って素晴らしいですね。
この今の楽しさを考えたときに、ふと去年の自分を思い出すことがあります。というか、東進に行くと受験生の姿が去年の自分を見ている感覚になります。とりあえず毎日東進にきて、過去問と単ジャンをやって、たまに友達と話したりしてたのが懐かしいです。 (さらに…)
2023年 12月 14日 量子力学のおななし~青木先生~
Salut! いかがお過ごしでしょうか．僕は大学の学園祭(三田祭)の前後の休講期間を終えて，秋学期後半の授業が始まったばかりです．東進では12月になり，低学年の生徒さんは新たな決意を元に，受験生はいよいよ1ヶ月後に迫る共通テストに向けて，それぞれ勉強に励んでいると思います．今回は，僕が最近勉強している量子力学について，「量子論の基礎」(清水明，サイエンス社)を参考にしながら，自分のわかったことをまとめながら，量子力学の考え方について紹介したいと思います．なるべく数式は使わず，大まかな雰囲気がわかるように頑張ります．
と，言いつつもまずは古典論とされる物理学 ―皆さんが高校で勉強している力学や電磁気学など― はどのような考え方をしているのか復習してみましょう．ここでは，ボールを投げることを考えてみましょう．まず，ボールには色や形，重さ(注1)や場所，速さ(注2)がありますね．これを「物理量」と呼びましょう．茶色で0.6 kgの丸いボールが30 km/hで僕の手から投げられました．ちょうどバスケットボールみたいですね．このボールはいつでも色や形，重さや速さがあります．そして，そのボールの写真を取れば色や形，位置はわかります．速さはスピードガンで測りましょうか．このように「物理量」を測ることを「測定」と呼びます．そして全種類の「物理量」―色や重さだけでなく，匂いや味なんかも考えてもいいかもしれませんが―が全部わかったら，それはボールの状態がわかったようなものですね．このようにある時点での「物理量」を全部表に書いたら，それの値のことを「物理状態」と呼びましょう．おっと，最初に投げたボールを忘れていました．もうボールはリングに届きそうです．このように「物理量」が時々刻々変化することを「時間発展」と呼びましょう．
これをまとめると次のようになります: 「『測定』するかしないかは関係なく，全ての『物理量』はいつも定まった値を持っている」．ところで，前の段落で紹介した「時間発展」を予言出来たらなんとうれしいことでしょう！シュートを打った瞬間に僕が打ったシュートが入るか外れるか，外れるとしたらリバウンドはどこに落ちるかわかるのですから．また，僕がディフェンスのプレイヤーならば，どのタイミングで飛べばシュートをブロックできるかわかるのですから．このように，「最初に『物理量』がわかったら，そのあとの『物理量』は全部完璧に予言できる」として作られたのが古典論です．
一方，量子論ではどうでしょうか？量子論を考えるときも，何か測定を行うことを考えます．そうですね，測定することができる値を物理量と呼びましょう．では，測定すると，全ての物理量を同時に測定できるのでしょうか？答えはNOです．さまざま実験事実(注3)によればそうなっているようです．しかし，1つの物理量だけは測定できます．再び，先述したバスケットボールの例を考えてみましょう．このことは，古典の世界で例えれば，ボールの色と形の高々1つ(注4)同時にわかるということです．しかも，なんと厄介なことに，同じボールについて測定をしても，毎回の値はばらついてしまうということがわかっています(注5)．これは，例えば，ボールの重さがあるときは0.6 kgになったり，あるときは0.9 kgになったりするということです．とはいえ，同じボールの測定が点々バラバラになるわけではなく，とてもたくさん(注6)測定すると，それらの値の分布は一致します．では，物理量とは別に物理状態という抽象的なものを考えましょう．物理状態とは，物理量から測定値の分布を対応付ける(注7)ものです．そろそろ疲れましたか？もう一息です．最後に時間発展を考えます．時間発展とは，測定を行ったタイミングによって測定値の分布が変化することです．
まとめると，以下のようになります: 「あるタイミングでの物理量すべてを人間が把握することはどうやら困難らしい．また，同じ状態のものを何度も測定したとしても測定値はばらつく」．これはとても奇妙な話で直観と反しているように思えます．しかし，このようなことは実際に存在していて，例えば，皆さんの使っているスマートフォンの中の半導体を導線や，非常に低温にした環境ではこのような現象を観察することができます．このように，「最初にわかった物理量や物理状態(注8)が時間が経つにつれて変化することによる，測定値の分布の変化を予言する」ことが量子論の枠組みです．
さて，なんとなく雰囲気でもわかりましたか？このブログを通して少しでも量子力学についての興味が湧いたら幸いです．僕はこのような直観に反する現象に興味があるので量子力学について勉強しています．将来は小さなもので大きなことを変えられる人になりたいです．
慶應義塾大学理工学部物理情報工学科 青木 陽
注1, 2: 正確にはボールに固有の物理量として慣性質量や重力質量を考える必要がありますが，ここでは容易にイメージをするために「重さ」と書いています．「速さ」についても「速度」をやわらかく言いえただけです．
注 3, 5: Youngの実験についてインターネットで検索してみてください．
注4: 「高々」と書いたのは，当然測定を行わなければ0個の物理量についてわかることを強調するためです．
注6: 確率分布を考えるということです．
注7: 物理量から測定値の確率分布への写像です．
注8: 時間変化するものを，Schrödinger 描像であれば物理状態，Heisenberg描像であれば物理量にそれぞれ押し付けます．
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2023年 12月 9日 やらかし〜馬場先生〜
お久しぶりです。最近の寒さでティッシュ代がとにかく嵩んでいる馬場です。
ものすごく話すことがないのですが、強いて言えば木曜日で1年間の実験が全て終わったので、実験でのやらかしのネタでも書きたいと思います(ストレスの溜まる時期だと思うので快楽にでもしてください)。
1.地上=山頂
水の比熱を測る実験で、熱量保存を用いて計算で求めるときに熱量の測定を忘れたのでだいたいこれくらいにしろって書いてあった値を使ったら山頂の比熱と同じくらいになりました(気温や圧力で変わるものなので精密に測定するのは難しいです)。まぁ初めてなのも考慮するとこんなもんだろうと言う感じです
2.’減衰’振動
２つ目の実験は減衰振動でした。減衰振動は水や空気中で振動を起こすと振幅が指数的に減少していく振動のことです。ところが、測定してみて驚いたことにあるところまで減衰したら振幅が増加するのを何回か繰り返すだけのただの謎振動が起きました。水と空気の抵抗係数=抵抗の強さがほぼ変わらず、なぜかマイナスになると言う事件数が起きました(抵抗係数が負ってことは振幅が勝手に増大するってことです。明らかに頭おかしいですね)
3.写っちゃった
後期に入り、等電位線の測定を行いました。平面に電流を流して電位を測定するのですが、その測定の途中で金属環を置いて測定することがありました。本来は静電遮蔽によって金属環内部は電位差が生じないはずなのになんか電位の線がでてました。金属環の削りが甘かった、というか手が汚れるのが嫌で殆ど削っていなかったので当然の結果です。
4.金属線には意志がある
後期には金属線のヤング率の測定を行いました。ヤング率とは金属線の伸びにくさを表すものです。金属線を装置を吊るしておもりを乗せて伸びを測るのですが、伸びはフックの法則に従いおもりの質量と直線関係になるはずです。それがなんということでしょう。結果には階段関数が現れました。直線関係になった結果は１つもなく完全にフックの法則が破壊され、ヤング率も異常な値が求まりました。嫌がらせです()(受験で単振動の問題がでても成り立つ前提なので安心してください)
5.永久機関再び
最後の実験はつい最近終わった慣性モーメントの測定でした。慣性モーメントは大学で多分初めて勉強するはずですが、簡単に言うと回転運動のしにくさです。運動方程式における質量と同じ扱いです。そんな慣性モーメントがマイナスになると言う測定結果が出ました。これも上にかいてある減衰振動と同じで振動が起きやすくなるとか言うヤバい事態になりました。なんとかレポート一発で合格もらえるように頑張らないとなという感じです。
これだけミスりまくってるポンコツな私ですが、実験の授業はそれなりに気に入っています。考察する系の話ってやっぱり高尚感があっていいんですよね。理系の人はぜひ大学に入ってからの実験の授業を楽しんで下さい(レポートが手書きだと大変なので覚悟もしておいて下さい)
東京理科大学 創域理工学部 先端物理学科1年 馬場康輔
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2023年 12月 7日 だいじょうぶ！～玉利先生～
こんにちは。毎日東進にいる玉利です。安心してください、ちゃんと大学には行ってます。
最近、受験が近づいてきて、不安な気持ちを相談してくれる子が増えました。その時に私はいつも「だいじょうぶ～だいじょうぶ～！」としか言えません。なぜなら口下手で励まそうとするととてもぎこちなくなってしまうから、そして気持ちが痛いほど理解出来るからです。
少し私の話をします。私は7月末に東進に入りました。夏休みは受講をとても頑張りました。マジで人生で2番目に何かに打ち込みました。ただ、元より病みやすい性格で、色々勉強とは関係ない別のことで悩んでしまって、学校が始まってからは1日2時間くらいしか勉強できない日々が続いていました。酷い時には一切できなかった日もありました。また、「駒澤大学」高等学校に通っていたので、丁度1年前の今頃は、私以外の40人全員が推薦合格が決まっている教室で受験勉強をしていました。(2人一般受験の仲間がいましたが、おうちにいました。)
言わずもがな、しんどかったです。体重が今よりも10kgくらい減りました。何も食べられない。それと対照的に東進に行く元気がない日が増えました。栄養不足だから当たり前なのですが英文は読めない、現代文も読めない、古典は分からない、辛うじてできる勉強は世界史くらい。加えて私に返却された英検のスコアは立教大学に出すために必要な目安に200点くらい足りませんでした。
親に大金を投資してもらってるのに頑張れない自分。2年間過ごしたクラスで、情緒不安定になって泣いてしまって教室を飛び出すのが日常茶飯事だった、最後に何回か行われた授業中のレクの時にもそうなってしまって、輪を乱したのにも関わらず、応援してくれる優しい優しいクラスメイトがたくさんいるのに頑張れない自分。そんなクラスメイトに対して井の中の蛙で口だけ達者な自分。どこか楽観的な自分。志望校に落ちるかもしれない自分。悩んで勉強できない自分。どの自分の存在にもしっかりと気づいていて、嫌で嫌で仕方なかったです。
残酷にも時間ばかりが過ぎていって、臨んだ最終共通テスト模試の結果は英語の点数が100/200点くらいでした。その時初めて思いました。
「ヤバい、落ちる。」
いやどう考えても当たり前の事ですが、楽観的な自分のせいでうまく現実が見えていませんでした。その日から私は変わりました。人生で1番努力しました。毎日朝から東進に来て、問題を解きまくりました。悩むことはゼロにはできなかったけど、減らすことはできました。あと、良くも悪くも太りました。
受験直前に志望校のレベルに達していない英語力、酷い模試の成績を見ても勉強を続けられたのは、きっと楽観的な自分のおかげです。なぜならこれに関しては病んだのはその日だけで、自分のことを本気で天才だと思ってました。ソースは国語と世界史だけの成績、過去問演習での最高点のみです。他は見えてません。でもこいつのおかげで乗り切れたのでこのマインドはみんなにも真似してほしいかも。※過信しすぎは注意
少し長くなってしまいました。ここで、大学生になった今、最終模試の結果を見たあの日の自分と皆さんに送りたい言葉があります。前述の通り口下手なので偉大なあの方の名言を借りてきました。
君らが受かろうが受からまいが僕には関係ない。
だけどあと一ヶ月頑張るか頑張らないかで君たちの人生は変わる。
一ヶ月頑張れるやつは三ヶ月頑張れる。三ヶ月頑張れるやつは半年頑張れる。半年頑張れるやつは一年頑張れる。一年頑張れるやつは三年、五年、一生頑張れる。
林修先生
共通テストまで1ヶ月、私は人生で1番頑張れたから立教大学に受かりました。残りのこの時間の使い方で後悔を残さないようにしてね。私にできたんだからみんなにもできるよ。
不安になったら私のところにきてね。「だいじょうぶ！」って励まします。伝え方は不器用かもしれないけど、本気で応援してる。
立教大学文学部教育学科1年 玉利遥夏
★明日の開館時間★
13:00~21:45
2023年 12月 5日 反省～法邑先生～
お久しぶりです～！！
法邑ですー！！
ついに12月！肌寒い季節になってきました⛄特にここ最近は本当に寒くてカイロが手放せないですね！！
私事になりますが、11/24~11/26まで一橋祭が開催されており、運営委員の私はその準備や片付けで大忙しでした～ 今年度は模擬店が開催され、4年ぶりの完全開催でたくさんの人が来てくれたので準備していた私たちもすごく楽しかったです！！ 武蔵小杉校の子にも何人か会えて嬉しかったです～
さてさて今回のテーマの「反省」ですが……
私は今大反省大会に向けて反省を書いています。終わった途端に反省かよ！と言いたいところですが反省って大事なんですよ…
4月からの様々なことを思い出していくと、忘れられない苦い思い出や楽しい思い出がたくさんありました。でも反省は日記じゃないので反省点とその改善方法を書くことにしました。意外に反省点はたくさん出てくるのですが、改善方法はなかなか思いつかなく、まだ未完🍊です😭。
ここで私が受験生の時の反省と改善方法でとても役立ったことを書いていこうと思います。担当の生徒の子たちにはよく話していると思いますが、私はケアレスミスを乱発する受験生でした。ちょうどこの時期に解いた共テ予想問題の数学のケアレスミスでかなりの点数を落としていました。さすがの私も学力不足ではなくケアレスミスで落ちるのはいやだったので一生懸命解決法をかんがえました。そこで思いついた解決法はどこで間違えたのかの統計を取って、一番間違いやすいポイントから直す方法でした。この方法でケアレスミスはほぼ無くなり、本番は1個のみでした！！個人的にここで大切なポイントは自分で自分の問題点を考えて改善しようとする行動なのではないかなと思います。みなさんも反省するだけではなく、改善点を考えて実行してみましょう！！
一橋大学商学部1年法邑祐紀
