熱力学レポート第1弾

「物理数学」で出た熱力学の宿題を友人にスキャンして見せてもらった(たまたま授業には欠席していた).割と数式変形ちっくな問が多い.前にも書いたが,1年生の頃は定性的な理解を基礎に据えずにいたという反省を念頭に置き,数式をいじりつつもその変形が行われる要請や意味を再確認する機会にしたいものだ.
物理は数学と違って「定義→証明」という流れがないので「一般性のない式を各状況について羅列」と「基本法則を天下りに出して微分積分」のどちらかに偏りがちだが,数学者が定義/公理として大事にするものは,物理学者にとっては自然の振舞の一端,実験事実だ.「この実験事実を満たすためにはこういう性質が必要であり,それを持つ式のうちで最もスマートで扱い易いのがこれです」という進め方は(あまりないけど)可能なはず.過去の偉い人が眺めていたのと同じグラフを私も眺めていたい.できれば超キレる人にそれを解説してもらいたい,読み解いてもらいたい.大田先生の「電磁気学」は割とそのスタイルに近いけど,(私の求めているものではない)歴史語りに偏っている気がする.
例えばレポートの問には「理想気体の等温体積弾性率 \kappa \equiv -V(\partial p/\partial V)_Tという物理量が出てくるんだけど,温度を等しくとったまま容器の体積を変えたときの(体積当たりの)圧力変化の様子(のデータ)なんて見たこともない.物理実験の科目で触れる機会があるかもしれないけど,いきなり実験っていうんじゃなくて,理論の勉強をするときでもそういうグラフを手元に置いておきたいのだ.最近はGNU Rみたいな統計分析環境が整ってきてるんだから,データをいじりながら(フィッティングとか)理論の勉強をするとずっと楽しいと思うのだ.
論文を検索するか... 最近は計測技術が進歩してるから,熱力学興隆当時よりずっと扱い易いきれいなデータがいっぱい転がってるはずなんだよなー.あまりマニアックな条件下のデータじゃ読めないけど.