What is Entropy?
This short book is an elementary course on entropy, leading up to a calculation of the entropy of hydrogen gas at standard temperature and pressure. Topics covered include information, Shannon entropy and Gibbs entropy, the principle of maximum entropy, the Boltzmann distribution, temperature and coolness, the relation between entropy, expected energy and temperature, the equipartition theorem, th
理論物理学PDF (要点と途中計算を分離)
結論が計算に埋もれていて要点を掴みにくい しかしながら内容を丁寧に追いかけるには，途中計算や説明が省かれすぎている と感じることがあるかもしれない． 「帯に短し襷に長し」である． そこでこのページでは「要点の抽出」と「途中計算・説明の補足」を基本方針とした物理のノートを公開している (例外もある)． 教科書として読めるノートも多くある． 教科書別 【PDF】ランダウ=リフシッツ『力学』 力学の教科書 エリ・デ・ランダウ，イェ・エム・リフシッツ，2013，ランダウ=リフシッツ理論物理学教程 力学 (増訂 第 3 版)(広重徹，水戸巌訳)，東京図書株式会社，東京 を，要約と途中計算の分離した見通しの良い自己完結的テキストへと再構成し，さらに補足・考察を加えたノートである． 【PDF】ランダウ=リフシッツ『場の古典論』前半 場の古典論の教科書 エリ・デ・ランダウ，イェ・エム・リフシッツ，2015
Airfoil – Bartosz Ciechanowski
The dream of soaring in the sky like a bird has captivated the human mind for ages. Although many failed, some eventually succeeded in achieving that goal. These days we take air transportation for granted, but the physics of flight can still be puzzling. In this article we’ll investigate what makes airplanes fly by looking at the forces generated by the flow of air around the aircraft’s wings. Mo
パソコン暖房の性能を実験で測定する！ - Qiita
最近寒いですね。そんなときはパソコンこと「計算もできる暖房」をつけましょう。ポチッ！温風が出てきますね。あったまる～！ ところで、実際のところパソコンってどれくらい暖房としての能力があるんでしょうか…？調べてみましょう。 ↑これはCPUのCore i9-13900Kです。今日は暖房として働いてもらいます。 実験装置を作る 暖房能力を調べるために、パソコンによって何かの温度が上昇する様子を測定したいので、熱量計を使います。普通、熱量計は発泡スチロールで水を覆って断熱しつつ水の温度を計測するようなものですが、パソコンを水没させるわけにはいきません。 今回は大きな箱の中でパソコンを動かし、空気を温めることにしました。でもそんな都合の良い箱なんてない……(？) おや、ここに逸般の誤家庭には大量に在庫があることでおなじみの(？)MDF板があります。 養生テープで適当に貼り付けて箱にしました(ロボット
物理学における「実在」は存在していない ～現代物理学事情（量子力学編）～｜Masahiro Hotta
アインシュタインは、量子力学をこの世界のもっとも基本的な理論の１つとは見なしていませんでした。その理由の１つとして、日常的なモノの実在性とその決定論的な運動を量子力学は許していないという点を挙げています。量子力学ではない、決定論的な実在の物理法則が他にあると信じていたのです。 『君は，君が見上げているときだけ月が存在していると本当に信じるのか？』 これはアインシュタインが親しい物理学者に向けて言ったとされる言葉です。量子力学はその月の実在性も否定する理論だったので、彼は死ぬまで不審に思い続けていたのでした。しかしアインシュタインが期待したような路線で成功をした理論は現れませんでした。一方で量子力学は、もの凄い精度でその正しさが実験的に確認をされている基礎理論として、広く認められるようになりました。 見えていた月が次の瞬間に振り返ってもまだ実在し続けることは、例えば人工衛星やロケットなどへの
Bicycle – Bartosz Ciechanowski
There is something delightful about riding a bicycle. Once mastered, the simple action of pedaling to move forward and turning the handlebars to steer makes bike riding an effortless activity. In the demonstration below, you can guide the rider with the slider, and you can also drag the view around to change the camera angle: Compared to internal combustion engines or mechanical watches, bicycles
Ten Minute Physics
This is the page accompanying my youtube channel Ten Minute Physics. In short episodes of about ten minutes I explain the basic concepts of physically based simulation. Each time I write a little javascript demo that runs in any browswer. Youtube Contributions Back Tutorials Many more to come - stay tuned!
世紀の謎「カーリングはなぜ曲がるか」を精密観測で解明 | 立教大学
OBJECTIVE. 立教大学（東京都豊島区、総長：西原廉太）の村田次郎理学部教授は、カーリング競技で用いられるカーリング石が「反時計回りに回転させると、進行方向に向かって左側に曲がっていくのはなぜか」という、98年間にわたって科学者の間で真っ向から対立する仮説に基づく議論が繰り広げられてきた「世紀の謎」を、精密な画像解析によって実験的に解決することに初めて成功しました。 私たちの4次元時空を超える5次元以上の「余剰次元」の探索実験の為に開発した画像処理型変位計測技術を応用する事で、ミクロン精度でカーリング石の運動を精密観測した結果、中心からずれた点での摩擦支点を中心に石の重心が振られる、旋廻現象によって偏向が起きる事、そして速さが遅いほど摩擦が強まるという、通常は一定と考える動摩擦係数が実際には速度依存性を持つ性質により、氷に対する速さが異なる左側と右側とで、非対称な頻度で旋廻が生じると
確率・情報理論の観点から古典力学を導出する。 - qu_chargeのブログ
前提 古典力学の導出 前提 この記事では、古典力学は確率モデルだという立場からスタートします。(強い思想) 通常、古典的質点の運動は、ハミルトンの運動方程式 \begin{eqnarray} \frac{dx}{dt}&=&\frac{\partial H}{\partial p}(x,p) \\ \frac{dp}{dt}&=&-\frac{\partial H}{\partial x}(x,p) \end{eqnarray} を満たすように位置$x$と運動量$p$が時間変化する力学の理論として扱われています。 しかし、量子論と対比すると、確率モデルの一種であると考える方が都合が良いです。 位相空間上の確率密度分布$\rho(x,p,t)$の時間発展はリウヴィル方程式 \begin{eqnarray} \frac{\partial \rho}{\partial t}&=&\frac{\p
場の量子論における新しい量子的対称性の発見 - 東京大学 大学院理学系研究科・理学部
大森 寛太郎（物理学専攻 助教） 発表のポイント 粒子間の相互作用を記述する枠組みである連続的場の量子論（注1） において、「非可逆的対称性」と呼ばれる新しいタイプの対称性（注2） を系統的に発見する手法を発見しました。 「非可逆的対称性」の具体例が3次元の連続的場の量子論において初めて発見されました。 「非可逆的対称性」が場の量子論において発見されたことで、この概念の素粒子理論やハドロン理論への応用が期待されます。 発表概要 対称性は理論物理学において必要不可欠であり、特に場の量子論の研究においては大きな足掛かりとなってきました。「非可逆的対称性」はそのような対称性を一般化する試みです。通常の対称性は逆操作を伴いますが、「非可逆的対称性」においてはこの制限を取り除くことで、通常の対称性に乏しい系でも解析を可能にすることが期待されています。特に、この操作は巨視的な量子的重ね合わせ（注3）を
Visualizing Black Holes with General Relativistic Ray Tracing – Sean's Projects
Okay I ended up making this write-up waaaaaay too long, so before I get into any of the jargon, let’s take a look at the finished product: Orbiting around the equator of a supermassive black hole, with an off-axis accretion disk. Orbiting laterally from the equator to the north pole of a slightly less supermassive black hole. Sitting near the accretion disk of a really, really supermassive black h
Maxwell’s Relations (Part 1)
The Maxwell relations are equations that show up whenever we have a smooth convex function They say that the mixed partial derivatives of commute, but also that the mixed partial derivatives of various functions constructed from commute. So in a sense they are completely trivial except for the way we construct these various functions! Nonetheless they are very important in physics, because they gi
Hiding Images in Plain Sight: The Physics Of Magic Windows
The reason my acrylic square can form an image is because I've distributed just the right amount of concavity and convexity into the surface so that the refracted light forms a caustic image. To gain some intuition for how it is done, consider a traditional convex lens: This lens forms the simplest possible caustic. If all the incoming light is from a single, very distant light source like the Sun
植物の葉の色はなぜ緑色か？ - tsujimotterのノートブック
夏です。木々の緑が鮮やかな季節がやってきました。 [tsujimotterの母校、北大にて撮影] 植物の葉を眺めてると、私はいつもこんな疑問を思い浮かべます。 どうして緑色なのだろうか？ 色は、私たちは幼い頃から知っている身近な存在です。その一方で、とても神秘的な存在でもあります。 色とは何だろうか？ 考えれば考えるほど、その正体が分からなくなってしまうのです。 たとえば、みなさんは色の仕組みに関するこんな問いに答えられるでしょうか？ ・空の色が青色なのはなぜだろう？（太陽の光は白色のはずなのに） ・絵具を混ぜて金色が作れないのはなぜだろう？（そもそも金色っていったい何なのだろう） ・モルフォチョウの翅の色がきらびやかな青色をしているのはなぜだろう？（自然界には青色をした物質はほとんどない） 今回考えたいのは「植物の葉はなぜ緑色なのか？」です。 この問いを突き詰めていくと、分子の中にある電
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【量子化学】DFT (密度汎関数理論) の基礎① ハートリーｰフォック法
How many photons are received per bit transmitted from Voyager 1?
Visualizing the Impossible
Michael Nielsen (Postdoc '98-'00), Quantum Physicist, Author, and Open Science Advocate
The Madelung Rules
Two types of diffuse reflection | Matej 'Retro' Jan