ファインマン物理学第２巻（光、熱、波動）

ようやく「ファインマン物理学第２巻（光、熱、波動）」を読み終えた。時間をかけて精読したので内容はほぼ理解できた。この巻では光、熱、波動がテーマでひと通り高校や大学で勉強したはずなのだが、知らないことがまだまだあるものだなと思った。それもそのはずである。高校や大学で習ったのは光や熱の挙動を計算させるだけで、それらが何であるかの説明は一切省いているからだ。この点ファインマン物理学は違う。

特に印象に残ったのは次のようなことだ。

1) 光の原理を元に、物質中で光がどのように屈折するか。光の速度はどのように変化するか。

2) ニュートンの運動方程式 F=ma から展開する分子運動論。圧力と体積、分子の速度、拡散などの法則が理解できた。

3) 分子運動論からどのように「温度」というものを定義し熱力学へ展開するくだりは見事である。温度は温度計で測るものと信じてきたが、分子運動論つまりニュートンの古典力学である F=ma から導かれることには感動した。

4) ニュートンの運動方程式 F=ma から音の波動方程式を導く。音波の基本波がサインカーブになる理由をはじめて理解できた。

5) 波の重ね合わせの原理。（スピーカーという１枚の紙の振動がバイオリンとピアノの音を同時に再生できるのも、重ね合わせの原理（音波の足し算のこと）が成り立っているからである。また周波数の違う電波が同じ空間を伝わっていけるのもこの原理が成り立つからである。そうでないとテレビ放送やラジオ放送には１チャンネルしか使えない。）

6) 光や音など波の干渉や唸り（うなり）はどのように生じるか。。高校時代はつまらなかった箇所であるが、このあたりは量子力学に通じる法則と共通の部分があるのでファインマンの説明は魅力的に思えた。

また、この巻では古典力学をベースとしているので法則に限界が生じる局面がいくつかあるのだが、量子力学的視点から同じ問題を捉えなおすことによってより正確な議論がなされるようになるという道筋を示してくれていることは第５巻への準備として親切な構成になっていると思う。


ファインマン物理学第２巻（光、熱、波動）の章立て：

第１章：光学：最小時間の原理
第２章：幾何光学
第３章：電磁輻射
第４章：干渉
第５章：回折
第６章：屈折率の本質
第７章：輻射減衰、光の散乱
第８章：偏光
第９章：輻射における相対論的効果
第１０章：色覚
第１１章：見ることの機構
第１２章：量子現象
第１３章：波の見方と粒子の見方との関係
第１４章：気体分子運動論
第１５章：統計力学の原理
第１６章：ブラウン運動
第１７章：分子運動論の応用
第１８章：拡散
第１９章：熱力学の法則
第２０章：熱力学の説明
第２１章：爪車と歯止め
第２２章：音。波動方程式
第２３章：唸り
第２４章：モード
第２５章：ハーモニクス
第２６章：波
第２７章：物理法則の対称性

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