- soundofphysics
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ここで、思い出して欲しい。エネルギーのところで、ふる子ちゃんに挙げてもらったエネルギーの種類に「音エネルギー」があったことを…。。。一般的に波も仕事をするのです! @furuko_geo
2014-10-18 22:39:09ここで再び…。。。
@soundofphysics 学校で習ったのは、力学的エネルギー・熱エネルギー・電気エネルギー・核エネルギー・音エネルギー・光エネルギー・科学エネルギー くらいかなあ
2014-10-18 21:39:34「力学的エネルギー」と「波のエネルギー」全く異なる現象であるはずの運動と波に共通の概念がでてきたわね。さぁ、どうしましょう。 @furuko_geo
2014-10-18 22:42:55そうすると、ちょっと突飛な発想をするとこんなことが思い浮かべることができるわね。 「物体と同じように扱える波があるんじゃないか?」 @furuko_geo
2014-10-18 22:44:58とはいえ、実は地震波をソリトンとは断定できないです。
たぶん、ソリトンではないと思うのだけど関連研究も多いようです。
ここら辺は詳しい方コメントお願い致します。
地震を原因として発生する津波はソリトンと断言できるけど…。。。
物理的には「粒子性」と言う言葉で表現するわ。粒子性とは力学(古典力学に限らない点に注意)に従う質点を指すわ。大きさが話題になることは少ないけどその名のとおり「粒」をイメージしてもらえればいいかしらね。 @furuko_geo
2014-10-18 22:50:00普通に言えば物体(粒子)と波はエネルギー以外での共通項は外力がなければ(外からの作用がなければ)等速に直進し続ける(等速直線運動をする)と言う点が挙げられるわ。 @furuko_geo
2014-10-18 22:52:06波は先ほど少し触れた「干渉」の性質があるので、粒子(物体)のように波同士が衝突すると波の形が崩れてしまうわ。これが相違点。 @furuko_geo
2014-10-18 22:54:38ところが!ある特定の条件を満たすと、「粒子(物体)のように実体を維持し続けたまま他の波を乗り越えていく波」が発生するの。それが「ソリトン」よ! @furuko_geo
2014-10-18 22:56:08ソリトンは波と粒子(物体)の両方の性質を持っているわ。 ・屈折/反射する(波の性質) ・外からの作用がなければ直進し続ける(物体・波共通の性質) ・衝突しても形を変えない(物体の性質) @furuko_geo
2014-10-18 23:00:11ここで注意してほしいのは「光」はソリトンじゃないわ。ちょっと量子力学や相対性理論をかじったことのある人なら光が粒子であり波でもあるというのを聞いたことがあると思うのだけれど、ソリトンはあくまでも「波」であって「粒子(物体)」ではないことに注意ね @furuko_geo
2014-10-18 23:02:43ソリトン。それは粒子性(物体の性質)を持った波動である。これが今日の結論よ。 ふる子ちゃん、そしてご清聴いただいた皆様。今日はここまでです。ありがとうございました。 @furuko_geo
2014-10-18 23:05:22@soundofphysics 衝突した後も形を維持したまま離れていくってこと、後で強調できないかな...(私の考えすぎかも)
2014-10-18 23:09:17と言うことで、それを示した画像を引用しておくわね。 math.h.kyoto-u.ac.jp/~takasaki/soli… @chemica_tan
2014-10-18 23:20:17ソリトンの具体例としては「津波」があるわ。地震波についてはちょっとゴニョゴニョさせてください(確信がない
2014-10-19 00:00:19以下、第二段以降の宣伝です。
【お知らせ その1】今日は「ソリトンとは何者か」について中学校の知識を発展させて紹介したわ。第二弾として、ソリトンを数理的に理解する為に必要な微分方程式の基礎をけみかと一緒に議論します。そして、第三弾で実際にソリトンの具体的な数理的理解の初歩に踏み込みます。
2014-10-18 23:07:40【お知らせ その2】第二弾は微分方程式と言うことで高校3年レベル以上の数学を扱います。第三弾は波動方程式とKdV方程式を扱うので余裕で大学レベルの数学が必要な高度な内容になります。第二段以降は各々の力量にあわせてじっくり読んでいただけたらと思います。
2014-10-18 23:10:21