放送大学スクーリングメモ　ニンジンで学ぶ量子の世界　25年前期　茨城C　岸根順一郎先生

※トップ画像は講義で見せていただいたホログラム　ガラスにミニカーの画像が見えてますがその向こうにはなにもありません。
【このレポートは僕の推し活です】
放送大学のスクーリングの面白さを伝える推し活としてこんな記事を上げています（自分の勉強記録でもありますが、ほんとに興味深いものがたくさん開講されていて面白いと思って受ける人が増えて僕も選べる科目が増えたらいいなという思いでこんなの書いてます）
他の通信制大学のスクーリングは必須で受けなきゃいけないことを自分の住んでる近くで（九州とか四国とか東北とかたぶんせいぜい7－8か所）受ける・・・と言うのが多いと思うんですが、
放送大学は全都道府県４７か所以上、それぞれが近くの大学の先生に依頼して様々なテーマの講座を開いています。

【この科目について】
水戸市の茨城学習センターで実施、
実施日は2025年05/24-05/25の二日間でした
当初朝早くでていくつもりでしたが
駅すぱあと見てこれは無理だと痛感・・・

この講座は先生が全国行脚でやってくれてて、いままで北海道やら沖縄やら・・・
久しぶりに関東近辺（近辺って・・・水戸は関東なのか‥‥というくらい遠い）で開催されました　今回は水戸と京都らしいです
来期はどこでやるんだろう
超人気の先生ですが、開催地が悪いからか二次募集もかかってました。
・・・第一志望で入れたのに・・・・

一度聞いてみたかったので遠くていったことないとこだけど
茨城ならいけるかなと申し込みました。
感想ひとことでいうと受講してほんとによかったです

中学生レベルの計算で量子力学の本質をとのことで
実際、一切微積などは出てきません
動画や実験、回折フィルムのお土産もついて
ホログラムとかも実物で見せてくれます。

わからせよう楽しませようという暖かい目線を感じて
正直いうともっときちんとした計算ごりごりの講座を期待してたのですが
また別の意味で本質的な物理学を感じられましたし
岸根先生のプレゼン力のすごさを感じました。

写真の赤いのはミニカーをホログラムにしたオブジェでガラス越しに赤いミニカーがあるように見えますが実はその裏側にはなにもありません
僕は知らなかったのですがノーベル賞受賞のガボールデネシスさんという人の原理にしたがって
そこにあったものを記録してレーザーをあてるとこういう像が浮かび上がるそうです。
ディズニーのホーンテッドマンションの話に絡めて解説してくれました。興味がでたので調べてみようかなと思いました。

講義は量子論の話とおもいきやかなり古典物理というか
初日はほとんど波の話ばかりです。電磁気学と電磁波の話。光の話
光は粒だ波だといいながら、まだまったく粒子性の話が出てこない。
二日目に一気に畳み込んでいました

二日目に浜松フォトニクスさんの単一光子の回折実験と
同様に外村彰先生の単一電子の回折実験が動画で紹介されます
よく言われる量子論の不思議をまず実験事実を知るということから理解させてもらえます。（わかったかどうか別にして僕はとても刺激受けました）
まだ受けたばっかりですがレポートでその理解を試そうと思います。

この先生のレポート課題はきちんといつも骨があります・・・・

レポート問題は物理に興味があるけど数式が苦手という人にどうやって量子論を説明する？
ということを講義中に説明する予定の事項を用いてＡ４で二枚にまとめろ　というようなことで
ニンジンの色の計算よりある意味難しいです。
２週間で後日提出型でした。相対論的量子力学という他の科目では３週間だったこともあり
先生は課題の重さで期間を決めるんだと思います・・・ニンジンの課題簡単じゃないけどな＾＾・・・・
岸根先生には名前覚えてもらおうと思ってるので
全力で取り組む予定です＾＾
（仕事も忙しいのだが・・・）


【岸根先生について】
放送大学の放送授業番組を担当されている理論物理の先生でそうそうたる経歴をお持ちの先生です。（実は僕と同い年＾＾・・・）
テレビ科目で面白い実験をされるし、お話も面白いので去年この先生の「相対論的量子力学入門」という面接授業を取りました。タイトルから想像するほど大変じゃなかったけど大満足でした。
なるべく毎回この先生の授業を取ろうと思ってます。

もう一つ量子論の基礎という科目も今年はありましたが
たぶんわかってることがほとんどだと思ったのでやめました・・・
がとっときゃよかったなと思ったりします
（先生なりのインサイトがあったと思うので）

授業前の期待値はおそらく
ニンジンの中に含まれるβカロテンという物質のπ電子共役系の長さというのをデータでもらって（※π電子共役については後述）
電子がその長さに閉じ込められてるとオレンジ色の補色（反対の色）を吸収します。
という井戸型ポテンシャルという量子力学の問題を解くんだと思います。
＝想像通りでした＾＾
一次元の一番簡単なシュレーディンガー方程式の解でこんなことを説明できるんだと・・・感動する話だろうと（一応やったことあるので・・・この先生だと別のうまいとき方を教えてくれるかもしれないけど）

（※）π電子共役系　有機化合物で一本線の共有結合と隣り合う二本線の共有結合が隣り合うとき電子はどちらの結合にも局在してなくてπ電子というどちらにも移り変わって動く電子がありまう。これが一本結合と二本結合がたくさん交互につながるとより広い範囲で電子が移り変わります（一本が二つ続くとか二本が二つ続くとかあるとそこで共役系はぶった切れます。）　長いπ電子共役系がある分子は長い空間で電子が動き振動します。→さらに閉じ込められた電子はある決まった波長の光を吸収したり出したりします。

これまでの放送大学スクーリングのレビュー一覧はこちらです

以下シラバス

【授業内容】
ニンジンはなぜオレンジ色なのかという問題を通して量子力学の基本をマスターすることができます。難しい数式は不要です。授業では実験もまじえ、量子力学の不可思議な世界へ誘います。特に、量子力学が作られた歴史的背景に重点を置きます。授業終了時には、みなさん自身の手でニンジンの色を「計算」で導けるようになっているはずです。 そして不可思議な物理学の世界に一歩足を踏み入れている自分を発見するはずです。

【授業テーマ】
第1回Powers of ten：物理の発想法
第2回粒と波：物理現象の眺め方
第3回光の本性
第4回電子の本性
第5回物質の成り立ち
第6回光と電子の結びつき
第7回ニンジンの色を計算で出す
第8回量子世界の広がり：シュレーディンガーの猫から量子コンピュータまで
【学生へのメッセージ】
目に見えないミクロな世界を探求する量子力学の世界を味わってみませんか。中学程度の文字式の計算だけで、最先端の物理学へお誘いします。
【受講前の準備学習等】
シラバスの内容から判断して自己学習に努めてください。
【成績評価の方法】
成績評価は、授業中の学習状況及びレポートの評点により行います。
【教科書】
授業当日にプリントを配付します。
【参考書】