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最近,机に向かって書物の行間を埋めたりすることがめっきり少なくなった.ので,西島和彦さんの『相対論的量子力学』を用いてQFTの勉強をいちからし直そうかなと思っている.日常の研究のバックグラウンドとして邪魔にならない程度に.その成果をまとめたものも,いつかは公開したいと思います.

相対論的量子力学 (新物理学シリーズ (13))

相対論的量子力学 (新物理学シリーズ (13))

本日のarXivとか商業誌とか学会誌とか

随分と遅くなった+日が空いてしまったが,昨日の朝(日本は祝日だが世界的には唯の平日)のarXiv論文をいくつか紹介する.

まず,佐々さんのエントロピー論文(のちゃんとした続き)に相当するこれ.

[1611.07268v1] Emergent symmetry in a thermal pure state path integral

確か前の金沢の学会では

「作用の次元を持つ普遍定数として\hbarを導入した理由はちゃんとあるが,また今度!」

みたいなオチだった気がするが,熱的純粋状態(thermal pure state)というモノが重要らしい.私はまだ勉強不足の身ゆえ,よく理解は出来ていないが.皮切りは,以下の論文である.

Thermodynamic Entropy as a Noether Invariant


そして,同じ京大つながりで恐縮であるが,(基研と物理学教室ではそもそも空間的に隔絶しているが)早川さんのソフトマターに関する理論計算の結果.

[1611.07295] Kinetic theory of discontinuous shear thickening for a dilute gas

粉体などのいくつかの物質でボルツマン方程式を弄ると,実験的に確認されているDiscontinuous Shear Thickening(DST)という現象と矛盾しないある曲線(Flow curve)が得られるという結果.主要な実験結果は以下に掲載されている.

Shear Thickening and Migration in Granular Suspensions


そして,我が専門分野である摩擦の研究(初カミングアウト…?)に関するものも今回は紹介します.

Tuning friction atom-by-atom in an ion-crystal simulator | Science

この論文によると,著者らは光学格子(optical lattice)を用いてイオンをトラップし,

格子を自在に傾けてstick-slip motionを実現させることによって現実に観測されている摩擦がstick-slip motionの多体効果である

ということを示している.指導教員との議論で

こんなのきっとあるでしょ

みたいな感じで登場したことがあるので,「あれ,まだなかったんだっけか?」とか思ったが,これは本当に世界中が注目するでしょうね.余談ですが,普段ScienceとかNature等の商業誌に触れることが少ないせいか,目に飛び込んでくる図がいちいち凄い.まさに広告代理店並み(失礼).


更に,関連する摩擦の論文として,グラフェンとDiamond-like Carbon(DLC)の間で観測されるSuperlubricity(超潤滑)に関するものがこちら.

Macroscale superlubricity enabled by graphene nanoscroll formation | Science

Superlubricity自体は,格子の構造(ハニカムとか三角とか)がマクロに影響を及ぼして摩擦力を低減するという効果として広く観測+研究されてきたが,ここではむしろ特異なSuperlubricityを扱っている.2つの物質の間で車輪のような役割を果たす小さい粒粒(剛体球)がたくさん存在すると,それらがちゃんとSuperlubricityをサポートするというものだ.ここでは,Crystalline Diamond Nanoparticleというものがその役割を果たしている.


最後に,「イオン伝導体に外場がかかった時にキャリアイオンがあるサイトから隣のサイトに飛び移る確率(hopping amplitude)が,実は古典的なBoltzmann分布ではなくて,修正された量子力学的な確率に従うよ」ということを示す論文を紹介する.モデルも解析方法も現象も非常にシンプル.結局は電気伝導のミクロな理解は量子力学でないといけないということだ.

[1611.07402] A model violating the Boltzmann distribution

最後に

本当はもっと頻繁に更新をしないといけないのだが,あまり手を付けられていない.そのうち,今月の中旬にあった数理物理・物性基礎論セミナーのレビューとか,普段火曜に本郷で行われるMITセミナーとかいうやつもちゃんとまとめていきたい.後,アニメとかラノベのレビューもしっかりと.

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