時間結晶（じかんけっしょう、英: Time crystal）もしくは時空間結晶（じくうかんけっしょう、英: Space-time crystal）は、全く同じ物理条件でエネルギーを加えているにもかかわらず、時間（試行回数）によって結果が変化する現象。ここでいう結晶とは物質ではなく状態をさす物理学上の用語であり、時間結晶とは時間によって物理法則が変化する（対称性が破れている）現象もしくは状態をいう。例えば「液体」や「固体」という物質そのものがあるわけではなく、「液体」や「固体」という状態があるのと同じである。量子力学でいう状態の重ね合わせは、時間対称性が破れている状態といえるため、量子論とも関係が深い。 普通の3次元結晶は空間的に繰り返しのパターンを持っているが、時間が経過しても不変である。時間結晶は時間に対しても自身を繰り返し、結晶を刻々と変化させる。時間結晶は非平衡物質の1つであるため熱
慣性モーメントってなんだろう 大学の物理で初めて登場する慣性モーメント．教科書にはよく \[ I = \int r^2dm \] と書かれているけれど，これっていったいどんな意味があるんだろう． 端的に言えば物体の回転しにくさを表す量ってだけなんですが，こういうのって授業中にポンといきなり式だけ与えられるように感じますよね． で，モーメントが～角運動量が～と話が進んでいって，物理的なイメージが湧かずに置いてけぼりになって戸惑う人も多いと思います． 一方で，慣性モーメントは実際に機械を設計する上でも重要です．特に振動やロボットをやる場合にはよく出てきます． エネルギー研究部で開発している電気自動車でも，機械部品の慣性モーメントを考えることが重要な問題だったりします． そこで，本記事では慣性モーメントについて直観的なイメージを持ってもらうことを目標に，質点の回転を題材として慣性モーメントの基本
[2018-07-01] 以下を最初に書いたのは2016-06-03であるが，わかりにくかったので，文科省の資料の話と数学の説明とを逆にした。 文科省サイトの小学校理科の観察，実験の手引き詳細にある小学校理科の観察，実験の手引き 第5学年A（2） 振り子の運動という
一見、宙に浮いているように見えるこの構造物。 これはレゴブロックのカスタムモデル設計を手掛けている「JK Brickworks」が、「テンセグリティ」構造を利用してつくったものです。 実はこの不思議な構造は、世界中のあらゆるところに存在すると考えられており、その分野は自然界や人体にまで及びます。 テンセグリティの「無重力」の秘密は一体何なのでしょうか？
回っているコマはなぜ倒れない？ この世界には、外から力が加わらない限り、動いている物体はずっと同じ速さで動き続け、止まっている物体はずっと止まり続けるという法則があります。いわゆる慣性の法則です。コマは基本的に慣性の法則に従ってまわっています。 止まっているコマは重力の影響ですぐに倒れてしまいますが、まわし始めのコマは傾いているのに倒れません。なぜでしょうか？ それは回転体に回転軸を変えようとする力（重力や摩擦力など）が働くと、その力の直角方向に回転軸が動くという法則（ジャイロ効果という）があるためです。 回転しているコマの重心が接地点の鉛直方向（真上）からずれると、重力によって鉛直軸周りに回転しようとする力（トルク）が発生します。この力により、コマの回転軸は鉛直軸を中心に回転することになります（図１）。 この状態を“首振り運動”や“みそすり運動”などといいます（他に才差運動などの呼び名が
知らないと不安じゃないか 量子力学をやっていると「ヒルベルト空間」なんて言葉によく出くわす.実は学ぶ上でどうしても知っていなければいけないという言葉ではない.なぜならこれは数学用語だからだ. しかし,知らないというのは立場が弱い.学んだばかりの知識をひけらかす友人たちや,生徒を買い被ったフリをして楽しんでいる教授たちの口から「波動関数とはヒルベルト空間内で定義されるベクトルだ」なんて言葉が飛び出してくると,「それは一体何を意味するんだ？知ってなきゃいけないのか？」と不安にさせられてしまう. もしこんな事態に遭遇しても, 「ああ,そうだね.ついでに言えば,それは『無限次元複素ヒルベルト空間』のことだよね.」 と軽くかわすことが出来れば時間を無駄にしないで済む. ベクトル空間 「ヒルベルト空間」の定義は一言で言えなくもないが,まぁ順番に行こう. とりあえず,ベクトルが定義できる空間を考える.こ
翔泳社アカデミーの通信講座を永年ご愛顧いただきありがとうございます。 この度、株式会社翔泳社アカデミーは株式会社翔泳社に合弁いたしました。 2024年8月31日をもちまして、全ての受講生の学習サポート、サービスを終了いたしました。 それに伴い、学習ツール「Learning Campus」も閉鎖しますことをお知らせいたします。今までご愛顧いただきましたお客様には深く御礼申し上げます。
・熱力学第一法則 ＝ エネルギー保存則 エネルギーの総量は増えも減りもしない。 何もないところからエネルギーを生み出す装置、第一種永久機関は実現できない。 ・熱力学第二法則 ＝ エントロピー増大則 大局的に見て、エネルギーが自然に流れる向きは一方通行である。 一度利用したエネルギーを完全に回収して再利用する装置、第二種種永久機関は実現できない。 熱力学という学問は、つまるところ上の２大法則を基に成立していると言って良い。 この２大法則に「証明」は無い。 幾多の実験と失敗から学んだ経験則である。 経験則という一言で片づけると、熱力学は何とも脆弱な基盤の上に成り立っているかのような印象を与えるかもしれない。 しかし、歴史に裏付けられた経験則はいかなる論証よりも重みがある筈だ。 物理学が最後に拠り所とするのは経験の積み重ね、実験事実なのである。 熱力学第一法則は、別名「エネルギー保存則」と言う。
直流モーター モーター モーターには交流モーターと直流モーターがあります。本項では直流モーターについて説明します。 直流モーターは左図のような形をしています。ラジコン模型を作ったことがある人は分かると思います。電池につなげると芯の部分の軸が回転します。モーターとは電気のエネルギーを動力に変えるものです。直流モーターは直流電源（電池）に、交流モーターは交流電源（家庭用コンセント）につなげて使用するものです。 ＊モーターは逆の使い方をすると発電機にもなりえます。『直流発電機』項をご参照ください。 閉じる 直流モーターの原理 モーターは、電流が磁場から受ける力によって軸を回転させます。直流モーター内部の仕組みを説明します。 磁石のN極、磁石のS極、の間に、 ＊紙面の都合で このように描いてますが、厳密には こうです。 N極だけの磁石、S極だけの磁石というものはありませんので。 閉じる コイル、整
ページの先頭です テレビ授業科目一覧 場と時間空間の物理('14) 場と時間空間の物理('14)－電気、磁気、重力と相対性理論－ 回 テーマ 第1回 力と場、場と粒子 第2回 電磁場とマックスウェル方程式 第3回 導体と静電場 第4回 定常電流と静磁場 第5回 時間変化する電磁場と保存則 第6回 時間変化する電磁場と電磁波 第7回 物質中のマックスウェル方程式 第8回 物質中の電磁場 第9回 時間空間と電磁場：特殊相対性理論 第10回 電磁場の相対論的定式化 第11回 電磁力学の相対論的定式化 第12回 古典電磁場理論の展開と限界 第13回 重力と相対性原理 第14回 一般相対性理論 Ⅰ 第15回 一般相対性理論 Ⅱ よくあるご質問 お問い合わせ 情報公表 入札情報 学園(法人)情報 採用情報 このサイトについて © The Open University of Japan, All ri
単振動 HOME＞ 質点の力学＞単振動＞単振動とは 単振動とは バネに取り付いた錘(おもり)の往復運動が単振動だ。 往復運動の方向は、垂直であっても水平であっても、単振動に変わりはない。 単振動する錘(おもり)の特徴は3つある。 振動している間、錘の速度は刻々と変化する 振動の両端で、錘の速度は一度ゼロになり、運動の方向を折り返す 錘が振動の中央を通過するときのスピードが一番速い バネを少し縮めるためには、少しの力が必要だ。 さらに、縮めるためには、さらに力が必要になる。 伸ばしても同じだ。伸ばせば伸ばすほど、より大きな力が必要になる。 このことから、バネが伸び縮みした長さと、バネが反発する力(バネ弾性力)は比例することが分かる。 これをフックの法則という。 xは「バネの長さ」ではなく、「伸び縮みした長さ」だ。 元々5cmのバネが1cm縮んで4cmになった場合、x=1cmである。 x=5c
はじめに 講義などで初めてベクトル解析を習った時，“難しい”，“わけわからん”と思った経験がありませんか？実は私もその一人です．いまだに詳しくはわかりませんが，これまで私が悩んだ過程をここにご紹介して，もしご参考になればと思います． 初講義前日 ベクトル解析って，ベクトルを使って問題解いたりするのでしょうか？ベクトルなら高校の数学で習ったし，要するに大きさと，方向（向き）を持つ概念ですよね？矢印作図して足し算したり，引き算したり，大きさを実数倍したり，特に始点を原点 にすれば終点の座標 でベクトルを表せちゃいます．作図しなくても，そういう風に成分表示すれば足し算，引き算も簡単です．内積だってわかります．成分で書くと とすればいいのです．簡単，なはずです． たいした事ないですよ，きっと．実は明日ベクトル解析の初講義なんですが，予習なんてしないで寝ちゃおっと・・・． 翌日初講義終了．ところが！
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