物理学
Condensed-phase physics, quantum mechanics, classical mechanics, and dynamical systems. Interactive articles with simulations.
二重スリット実験：波動・粒子の二重性を目に見える形で
リチャード・ファインマンは二重スリット実験を「古典的な方法では決して説明できない現象であり、量子力学の核心を内包するもの」と呼んだ。この実験は、個々の粒子——電子、光子、さらには分子——が二つのスリットを通過する際に干渉パターンを生み出すことを示す。
下の動画は有名な日立/外村実験（1989年）——バイプリズムを通して一度に一個ずつ発射される電子の映像である。各電子は離散的な点として到着し、時間の経過とともに特徴的な干渉縞を形成する。この実験は2002年にPhysics Worldの読者投票で「物理学で最も美しい実験」に選ばれた。
主要論文と参考文献
- 外村彰 他「単一電子による干渉パターン形成の実証」American Journal of Physics 57 (1989): 117–120.
- Bach, R. et al.「制御された二重スリット電子回折」arXiv:1210.6243
- Schlosshauer, M.「デコヒーレンス、測定問題、量子力学の解釈」arXiv:quant-ph/0312059
トマーシュ・マンチャル — 量子力学への二つの道の省察
この講義は、私たちがその誕生百周年（1925年・1926年）を祝う、完全な量子力学への二つの道を探求する。ハミルトン-ヤコビ力学の拡張と状態概念の哲学的に動機づけられた放棄に根ざしたハイゼンベルクのmodus operandiを、シュレーディンガーの道と比較する。シュレーディンガーの道もまた極限を通るが、この場合はアイコナル方程式を経て一般化された波動方程式へ至り、まったく新たな文脈における状態概念の導入をもたらす。
講義は遷移の自然さを示す：古典的な極限において、量子的概念への移行が要求するパラダイム的飛躍を除けば、ほぼすべてがすでに整っていたのである。技術的な遷移の側面と、物理学（そしてあらゆる学問分野）において歴史がいかに扱われるかというより広いテーマ——内なる神話対歴史家の歴史——の両方を追跡する。すべては技術的に興味深く、かつ哲学的に、さらにはパラドックス的にさえも展開される。
The Three Standard Models
Physics is not one field but three interlocking theoretical structures, each built to govern a different scale of reality. All three are models — human frameworks for navigating what cannot be solved exactly. All three are incomplete in precise, known ways. All three are among the most precisely tested constructions in the history of science.
Standard Model of Atomic and Molecular Physics
The quantum mechanics of many-electron systems — from Dirac’s 1929 recognition that the laws are known but the equations unsolvable, through the hierarchy of controlled approximations (Born–Oppenheimer, Hartree–Fock, DFT, DMFT), to the frontier problems of strongly correlated electrons: heavy fermionic systems and high-temperature superconductors.
Sub-sections: Heavy Fermionic Systems · High-Temperature Superconductivity
Standard Model of Particle Physics
The quantum field theory of elementary particles and their interactions — electroweak unification, quantum chromodynamics, the Higgs mechanism. The most precisely tested theory in science, and still manifestly incomplete: no gravity, no dark matter, no explanation of the matter–antimatter asymmetry.
Content in preparation.
Standard Model of Cosmology
The ΛCDM model — Lambda Cold Dark Matter — describing the large-scale structure and evolution of the universe. Inflation, the cosmic microwave background, nucleosynthesis, structure formation. Built on general relativity, confirmed to high precision by Planck and SDSS, yet dependent on two completely unidentified constituents: dark matter (27%) and dark energy (68%).
Content in preparation.