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2017年4月22日 (土)

【メモ】 広江克彦先生著「趣味で物理学」で電磁気学を学習する(その4)透磁率/そもそも、なぜ私が「電磁気学」を学ぶのか?

「透磁率」が分からなくなったので、メモします。
Magnetic_permeability

(広江克彦著「趣味で物理学」116〜118ページより)

Physics


【参考1】

磁化率

(ウィキペディアより)

↑この話は、本当に、電束密度の場合と似てますね。

B - Pm = μ0H

ε0E = D - P


【参考2】

分極

分極(ぶんきょく)とは、
1. 電荷の分極 (物理現象):誘電分極 (電気分極) に詳しい。
2. 磁極の分極 (物理現象):磁気分極 に詳しい。
3. 有機化学における化学結合の分極:分極と化学結合に詳しい。
3. 電気化学における電極の分極:電気化学的分極を参照。

(ウィキペディアより)

(下に続く)



(上の続き)

話が前後しますが、

そもそも、なぜ私が広江克彦先生の「趣味で物理学」で「電磁気学」を学ぶのか? その目的は、アインシュタインの特殊相対性理論を理解するためです。

「後年、アインシュタインは特殊相対性理論の起源はマクスウェルの電磁場方程式である旨を明言している」(ウィキペディアより)

「電磁場の方程式は特殊相対論の生みの親とも言えよう」(佐藤勝彦先生の「岩波基礎物理学シリーズ 9 相対性理論」36ページより)

「アインシュタインの特殊相対性理論発見の導火線となったマクスウェルの方程式は、任意の慣性系で同じ形で表される」(中野薫夫先生の「物理入門コース 9 相対性理論」149ページより)

「電磁気学の完成と相対論の登場は歴史的にも連続した話であり、相対論が電磁気学の総仕上げのようにして出てくるのは必然だったのである」(広江克彦先生の「趣味で相対論」5ページより)

はっきり言って私は「電磁気学」には興味がありません。しかし私が「特殊相対論がだいたい分かる」と他者に自慢するためには「電磁気学」が分からないとダメ!(=電磁気学が分からないと特殊相対論がだいたい分かったことにならない)。

よって(繰り返しますが)私が「特殊相対論がだいたい分かる」と他者に自慢するために(具体的に言えば、私が「アインシュタインの著書『動いている物体の電気力学(Zur Elektrodynamik bewegter Körper, 1905)』がだいたい分かる」と他者に自慢するために)、私は「電磁気学」を学習します。したがって、私は・・・電磁気学に相対論がいかに適用されたか・・・それさえ分かれば良し。それ以外のことは、極端に言えば、どうでもいい。私にとって「電磁気学」は分かる範囲内で分かればいい・・・電磁気学と特殊相対論が無矛盾であることと電磁気学の「不思議さ」の秘密が特殊相対論によって分かるということが分かれば良い。

しつこいが、私は文系出身。57才のただのおじさん。理系の大学生でもなければ、電磁気学の知識を必要とする仕事をしているわけでもない。文字通り「趣味」で物理学を学んでいる。

「(マクスウェル方程式は)大変むずかしそうな方程式です。実際、この方程式を十分理解するには1冊の本あるいは部厚い本の何節かが必要です。しかしながら、この方程式の意味に“熟達”していなければアインシュタインの原論文の論旨を追うことができないというわけでも原論文を鑑賞できないというわけではありません。以下必要な説明を加えておきましょう」(唐木田健一先生の「原論文で学ぶアインシュタインの相対性理論」75ページより)

しかし「電磁気学」というものも、それを学習し始めると意外に面白いと感じるようになりました。そして「電磁気学がだいたい分かる」と他者に自慢するのもカッコいいかも・・・否・・・「電磁気学がだいたい分かる」ということは間違いなくカッコいい(笑


【独り言】

マクスウェル方程式にローレンツ変換を当てはめるのは、そんなに難しいことではないと思っていたら・・・やっぱり難しい(泣。
たとえば、いま気がついたが、電場ベクトル成分の下付き添字 x, y, z は共変成分という意味なのか・・・そうじゃないのか。
ミンコフスキー時空とか世界距離の2乗とかも出てこないし・・・。

まずは、とりあえず、広江克彦先生の「趣味で相対論(73ページ〜)」を、全部、ノートにメモしよう・・・。

(私も、年齢的に老衰が始まっているので、無理せずに行こう!)

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