早稲田大学 先進理工学部 化学・生命化学科 理学専攻 物性物理学専修の実体

 

はじめに

どうも、refuです。

 

Wathematica Advent Calenderの箸休め記事 (12/15) は当記事です。

 

前回は自己紹介もせず自分の性癖趣味・趣向をインターネット上で披露してしまったのですが、これが公然猥褻に当たらないか不安になっております。もしもそうであるならば直ちに憲法を書き換えに行こうと思います。改憲派ってこういうことでしょうか。

 

名前に関して言うと、当初は「さんさんれふさん」を名乗っていたのですが、長いわりにダサい恩恵を受け難いものだったので「れふさん」や「refu」と表記の変遷を辿ってきた次第です。

かの物理学教程で知られるLandauのFirst NameがLevだということを知ったのは名乗り始めて1年ほど経ってからだというのはご内密にしておいてください。僕とあなただけの秘密ですよ、なんか素敵ですね。

 

茶番はさておき、主題に触れましょう。読者の皆さんはさぞ早稲田大学 先進理工学部 化学・生命化学科 理学専攻 物性物理学専修の実体に興味を抱いているのでしょうから本記事に目を通していると思うのです。

なお、以下では「鞍替え」という正直読み方も見た後直ちに忘れてしまいそうな言葉が度々現れますが、読み方や意味を知らない方は「ディセプティコンからオートボットに移籍すること」くらいに思ってもらえれば十分です。トランスフォーマー2の視聴を前提とした文章を書いて読者厳選するのはほどほどにしましょう。

 

refuの生態は？専門は？経歴は？

というわけで、魔境やら秘境やら人類未踏の地こと早稲田大学 先進理工学部 化学・生命化学科 理学専攻 物性物理学専修に生息するのは一体どんな生物なのでしょうか？

 

そこに居付いた一個体であるrefuの専門分野・興味分野、経歴......つまりその生態に迫ることとしましょう！本稿における生命要素はここのみです

 

専門分野・興味分野

 

あーあーあーあーあーなんだこれは。何が化学・生命化学科ですか。興味分野にはもはや化学の字も生命の字も見い出せません。"カ"学の字は見いだせるが... まあ流石に学部、学科と学問領域を絞りながら専攻と来てどっと学問領域を拡大しているだけあります。その名のおどろおどろしさに恥じないその実態に流石に畏敬の念を感じざるを得ませんね。感じろ

 

まぁなるほど、その名の意味するところはこれで分かりました。所謂「鞍替え」というやつですね。つまり彼はディセプティコンの皮をかぶったオートボットというわけです。化学の方が物理よりもオートボット感あるという指摘は違憲です

 

はてさて、しかしまあなぜ彼はそんな一途を辿ることになってしまったのでしょうか。それを明らかにすべく、我々はさらにAmazom Primeの奥地へ進んだ......かの有名な失言として「映画には2種類しかない。アマプラで見れる映画と見れない映画だ」というのがある

 

経歴

  • B1夏：好意を抱いていた相手に「やりたいことあるならやればいいんじゃない？」と言われる

 

......いかがでしたか？広義ヤリモクでしたね！

 

さてのこの本質情報は有耶無耶にして、もう少し物性物理学とrefuの関係を掘り下げましょう。

 

要素還元主義者として

自らの志向性の根底にあるものを辿っていくと「要素還元主義」という言葉に必ず辿り着きます。要素を分割・分解し、その各要素の本質を探る。そんな思想を掲げている、というわけです。

正直言えば、物質のミクロな構成要素により関心を抱くようになったことが先であったか、要素還元主義が先であったかの順序問題に対して答えを持ち合わせていませんが、それは問題ではありません。

ただ間違いなく屹立として存在していたのは、様々な元素たちが類似する特性やまるで異なる特性を発揮することに対してミクロな視点で興味を持っていたという事実のみです。これはある意味で興味対象となる特異な性質を示すものの存在を前提としているという点で「物質」的であると言えるでしょう。そしてこの志向性が僕を化学の道へ手招いたことは言うまでもありません。

そして、化学の道へ進むことを決めた最後の一押しになったのは、度々「自分の生徒から科学者を出したい」と漏らしては化学への愛を熱意溢れる形で指導してくださった高校時代の恩師の存在でした。

そして彼の離任時に放った「僕は科学者を目指します」という自らの言葉は忘れていません。

 

畦道と物性物理学との邂逅

そして1年間の浪人を経て晴れて弊学科へ入学。高校物理における原子分野に感化された僕は入学時から「化学の基礎付けとして量子力学は独学であれ学び、習得する」ことを志していました。特に錯体化学や超分子化学の理論的側面を見たいと考えていました。

物理へ臨もうと逸る気持ちを抑え、物理を学ぶためにも数学を学ばなくては、と最低限の数学を修めたのが1回生時春学期の功績です。

しかし、「どこまで基礎を学べば自分のやりたいことができるのか、そもそも何を読めば良いのか」と喘いでは未整備の畦道を往く勇気は無く、ただ地団駄を踏むばかりでした。

そこを一歩踏み出し、ぬかるんだ足場ながらも量子力学へ一歩踏み込んだのが1回生時秋。それからは畦道の歩き方をその足で学び、色んな光景を目にしました。そしてそこで何かが僕の志向性にカチャリと嵌る音を聞いたのです。それこそが物性物理学でした。

 

アイデンティティの所在地

自らの志向性の赴くまま物性物理学を目指して物理学を修めるようになった僕は、もはや化学屋としての矜持というものは失いました。化学反応に元来興味が無かったことも思い知り、自分のアイデンティティはどこに属しているのかも分からない。苦し紛れに名乗り始めた「物質科学屋」という言葉はまさに僕のことをよく表していたと今でも思います。

ただ、苦し紛れのそのフレーズもいよいよ葬り去り、別れを告げる必然性が生じました。大学院進学はその必然性を冷酷に告げます。

右往左往しながらも、その歩む道の軸は物質にあったこと。今の自分は単純な要素還元主義に駆られているのではなく、量子多体系の協奏現象によるバルクな物性に最も関心を寄せていること。それらが導く答えは記すまでもないでしょう。

 

鞍替えと不安感

鞍替えともなれば物理科で学ぶ基礎物理・物理数学は全て最低限入試で使い物になる程度には修めなくてはならないということは院試対策をしていれば否応なしに思い出されてしまいます。また、4回生時の卒研や修士以降のadvancedな物理などもいくらかの不安材料足り得ます。

しかしこれもやがて死に逝く人の定めと同じように、僕には不可避なものです。かと言って、不可避であろうと現に無いものに怯えて足を竦ませていては何処にも行けないというのもまた事実で。だから、今は現にあるものと対峙しながら、その間隙を縫って自分のしたいようにすることにします。

 

メッセージ

とりとめのない文章でしたが、僕が伝えたいのは

  • やりたいことはやってみればいい。身を滅ぼしそうならその身を退けばいい。
  • 進捗主義に駆られ、先へ先へと焦りすぎなくていい。やっておくべきことをやっておくことは後々自分の足場として拠り所になる。
  • アイデンティティの所在に悩んでいるなら手を動かして経験してみればいい。やればいいことが分からないならやるべきとされていることをゆっくりすればいい。そのうちに自分の志向性を見出し、整合性が合う日が来るはず。

ということです。

 

最後に

「知の前線へ。僕らは一人じゃない。」

なんてクサいフレーズですが、僕はこれの苦労の上でこのサークルを運営してきました。

どうか、このサークルが今後も誰かの好奇心のためになることを切に願います。(2021/12/15)

2021/12/12

どうも、refuです。

 

会話の滑り出しが見当たらない時、大概「最近どうですか？僕は最近は○○を見たんですが.....」と映画の話題で始め、ハッピー・デス・デイの悪口で締めるのが定番となっていますが、流石にブログでまで同じことはやってはいられません。

 

近況で何かという何があったわけでもありませんが、強いて言えば実験レポート2本、再提出レポート2本、実験プレレポート2本、物理レポート1本、一般教養レポート1本、その他雑多な課題多数、と歴代屈指の忙しさに見舞われていたことくらいでしょう。さらに今週は歴代で最も重たい実験レポートに打ちのめされてます。余暇とは何か、自由時間とは何か、趣味とは何か、幸福とは何か、そんな夥しい量の問いが脳を過りますが、それらの問いは立ったきり立ちっぱなしで待ち惚けを喰らっています。嗚呼、可哀そうに。そういえば2年前から好意を抱いていた相手に今も"相手"がいることも分かったのもここ2週間くらいの話になります。嗚呼、可哀そうに。

 

年末には片が付くので今後は院試に向けた物理・数学・英語の勉強を中心に邁進し、ちまちまと研究に向けて専門分野の文献に当たったり、数値計算のためにプログラミングをやったりと、となります。そうした活動を経て得た知見だったりをここでぼやいていこう、という所存です。

 

さて閑話休題、上述の通りここ2週間程度手を煩わされていてあまり手を付けられていないのでやや昔の話題となりますが「最近の様子は？」という話を。

 

僕は現象を看過した数理物理学を激しく拒んでいるきらいがあるのですが、この頃院試に向けて数学をやったところ、存外解析学は趣味に合うことが分かりました。

遡れば複素解析から避けては通れなくなったB3夏頃から渋々手を付け始めましたが、その整然とした理論構造はなかなか気持ちが良いものでした。

またFourier解析に端を欲し、遂には微分方程式論にも着手しましたが、物理の方で馴染みのある特殊関数の皆様方のご活躍や、可解性の良い系の数学的解析の手法を見ることができ、物理的にも学んだ甲斐があったと感じられました。特に微分方程式の整級数による級数解法や積分変換による解法、特にGreen関数の議論はなかなか面白かったです。

物理をやる上で見てきた数学達が数学的な議論を通じて定式化、体系化されていることで物理での議論を数学面から整理・理解し、安心できたというのは少なからず解析学への好意に繋がってる気がします。やはり解の存在性・収束性などには興味がない

 

研究面で言うと第一原理計算系の理論に行くことになるので、そのPythonで数値計算やら計算アルゴリズムの勉強も近いうち始めることになりそうです。

物性論周りでの数値計算では、量子多体系の計算が(近似的かつ部分的に)可能な量子モンテカルロ法(QMC)、強相関電子系の計算に対して有力な手法になり得る密度行列繰り込み群法(DMRG)、まずまずの計算コストでまずまずの精度を出せるが理論が謎な密度汎関数理論(DFT)を回してみたい所存です。

また、純粋に物理面から行くと格子ゲージ理論という一種の場の理論が数理計算に有効だそうで。なんでも、格子ゲージ理論では経路積分の厳密化が可能なために、離散的な格子の連続極限によって(通常の)場の量子論を構成できたり、紫外発散のカットオフ(要するに発散の回避)が自動化できる、摂動の範囲を超えてしまう強結合展開ができるなどのご利益があるらしい。これは強相関電子系の数値計算でも強力であろうし、特に離散的な結晶中なら格子場も有効に感じられるので、いずれはこの格子ゲージ理論にも手を付けたいと思っています。

 

確率過程量子化とやら言う非平衡統計に有効そうなキーワードも見つけましたが流石に不安なので忘れたことにしておきます

 

さて、そんな感じで直近のおもしろトピックを書き連ねたところで今日はここまで。ではまた。