熱力学の第二法則が誕生してから今年で200年。カルノー・サイクルについて学びましょう。

熱力学の第二法則が、フランスのサヂ・カルノー(Sadi Carnot)の業績をもとに導かれたのは有名です。今年2024年はカルノーの画期的な論文、「火の動力についての考察」が発表されてちょうど200年にあたります。母国フランスでは熱力学の第二法則誕生200年祭が開催されるようです。
https://carnot-legacy.sciencesconf.org/
https://carnotlille2024.sciencesconf.org/
カルノー・サイクルについては皆さんも習ったことがあるのではないでしょうか。
YouTubeにも解説動画がいろいろあります。
【カルノーサイクル】熱と仕事
https://youtu.be/x_Zc7_3Yuq4?si=wqKgk8W5NILkAUV2

今から200年前ってどんな世界だったのでしょうか。
情報の歴史21という本で調べてみました。
1824年はベートーベンの交響曲第九がウイーンで初演され、シーボルトは日本で鳴滝塾を開きました。アーベルが5次の代数方程式の一般解が存在しないことを証明、ベッセルによってベッセル関数が提示されたのもこの年です。1823年にはファラデーが気体の液化に成功、バベッジの階差機関の試作が始まりイギリスでのラグビー発祥も1823年だそうです。1822年には間宮林蔵の蝦夷全図が完成、シューベルトの未完成交響楽もこの年に発表されています。ニエプスの写真術の発表もこの年です。シャンポリオンの象形文字の解読の年であり射影幾何学の登場した年でもあります。そしてその前年、1821年には伊能忠敬の弟子たちによって日本地図が完成しています。

200年でものすごく世界は発展したのがわかりますね。
カルノーの著作の翻訳は、カルノー・熱機関の研究(広重徹訳、解説:みすず書房)として現在も入手することができます。
英語版ではInternetArchiveからダウンロード可能です。
Reflections on the motive power of heat [microform] : and on machines fitted to develop that power
by Carnot, Sadi, 1796-1832
https://archive.org/details/reflectionsonmot00carnrich/page/n17/mode/2up

 

脳の統合情報理論の最新動画や、意識の量子生物学の動画がアップロードされていたので紹介します。

量子生物学と意識の理論ついての動画をみつけたので紹介します。

トノーニの統合情報理論に関する研究会(April 22, 2024)の動画はこちらです。
SYMPOSIUM – TSC 2024 – INTEGRATED INFORMATION THEORY OF CONSCIOUSNESS
https://youtu.be/UY8JFRoufZA?si=TPRVxs50uckEuAsk

TSCというのは、The Science of Consciousness (TSC) の略で、1994年以来 30年にわたり毎年開催されている意識に関する研究会だそうです。この動画での講演者は意識の科学での有名人、 Crickとの共同研究で有名なChristof Koch (Allen Institute, Tiny Blue Dot Foundation, Seattle)や、Giulio Tononiと共同研究者のMelanie Boly & Matteo Grasso (U Wisconsin)です。

またこの研究会では意識の量子生物学のワークショップも開催されていて、動画がアップロードされています。
最近、微小管のトリプトファンネットワークで量子効果が確認されて話題となりましたが、その研究を含めて微小管と意識の関連、生物から発せられているフォトンの研究など面白い話題満載のワークショップです。参考文献などもスライドで紹介されているので役立ちます。
WORKSHOP #1 – TSC – QUANTUM BIOLOGY
https://youtu.be/G1agl619Cc0?si=-3zhEHvW2Fnc0_GW

生成AIの自作法を解説してくれている動画がでました。自分でAIが作れます。またオープンアクセスの科学関係の本も紹介します。

AIの作り方の解説動画が1日前に公開されて12万回の再生数になっています。
Let’s reproduce GPT-2 (124M) Andrej Karpathy
これはChatGPTのもとになったAIである”GPT-2”の作り方をステップ・バイ・ステップで解説した動画(4時間ほど)です。githubのサポートページもあって親切です。
https://github.com/karpathy/build-nanogpt
私はやってみる時間がないですが、興味のある方は動画をみて自分でAIをこしらえてみてはいかがでしょうか。
https://youtu.be/l8pRSuU81PU?si=SGgs4NsmZN70XF-6

あと、こんなツイートをみつけたので2024年に発行されたオープンアクセスの本をいくつか紹介します。

最初は、化学の高校生から大学初年級レベル向けの入門用教科書です。現代的な内容でかつ歴史も書いてある読みやすい英語の教科書です。
Chemistry―Energy, Matter, and Change
https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/138704

AIの医学分野への応用についてのモノグラフもありました。
Artificial Intelligence and Machine Learning in Health Care and Medical Sciences
Best Practices and Pitfalls
https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/135621

さらにタンパク質複合体についてのウエットな実験の解説書もあります。
Advanced Technologies for Protein Complex Production and Characterization
Volume II
https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/136841

最初に紹介した天然物合成の本はこちらからダウンロードできます。
Modern Natural Product Synthesis―Overcoming Difficulties
https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-97-1619-7
糖を含む抗生物質の合成についての章もいくつかあって面白そうです。

国立国会図書館デジタルコレクションで読める本の紹介(第14回)

今日は科学関係の読み物や解説書、教科書を私のブックマークから紹介します。(番号は第一回からの通し番号です。)
139)G.F.Oster [ほか著] ほか『回路網熱力学 : 生物物理系の動的模型化』,喜多見書房,1980.2. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12604766 (参照 2024-06-10) 非平衡の熱力学のカチャルスキーも共著者の本。
140)アブラハム・パイス 著 ほか『神は老獪にして… : アインシュタインの人と学問』,産業図書,1987.1. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12621970 (参照 2024-06-10) 分厚いアインシュタインの伝記。物理学者によって書かれた標準的な伝記で学問的内容も詳しい。
141)リチャード・モリス 著 ほか『宇宙を解体する : 科学的発見の本質』,産業図書,1985.11. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12590035 (参照 2024-06-10)
科学的発見について、発見の歴史、誤った発見の例、擬似科学とオカルトなどについても触れているよい本です。
142)加藤正昭 著『量子力学』,産業図書,1981.12. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12592660 (参照 2024-06-10)
143)甘利俊一 著『神経回路網の数理 : 脳の情報処理様式』,産業図書,1978.4. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12680449 (参照 2024-06-10) (2025年追記:読めなくなっています。多分文庫本の復刊のせいでしょう。)
これは最近文庫本で復刊されている本です。文庫版には甘利先生の昨今のAIについての文章も追加されていました。
144)吉田耕作 著『物理数学概論』,産業図書,1974. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12592203 (参照 2024-06-10)
145)川口正昭 著『近代物理学概論』,産業図書,1973. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12609449 (参照 2024-06-10)
146)J.M.T.トムソン 著 ほか『不安定性とカタストロフ』,産業図書,1985.10. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12622182 (参照 2024-06-10)
いわゆるカタストロフィー理論の扱う初等カタストロフだけでなくより広範囲の分岐現象を機械構造学の立場から解説した本だそうです。
147)倉田令二朗 著『ガロアを読む : 第1論文研究』,日本評論社,1987.7. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12622052 (参照 2024-06-10)
ガロアの第一論文を読むという本。
148)川久保勝夫 著『やさしい行列とベクトル : なぜヨットは風上に進めるのか』,日本実業出版社,1987.3. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12623922 (参照 2024-06-10)
149)難波誠 著『灘先生の線形代数学講義 : 大学1年生のために』,現代数学社,1987.6. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12623918 (参照 2024-06-10)
150)加藤明史 著『エピグラム数学史』,現代数学社,1986.11. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12608140 (参照 2024-06-10)
151)森毅 著 ほか『世話噺数理巷談 : 森毅対談集』,平凡社,1985.6. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12607377 (参照 2024-06-10)
中身をのぞいてみるとなんと私の大学院の指導教官だった岡田節人先生と森先生の対談も収録されていました。岡田先生がカタストロフィー理論のルネ・トムと話した様子も書かれています。私の大学院生時代にルネ・トムは京大にきて講演しました。私もききに行きましたがさっぱりわからなかったのを覚えています。岡田先生はその前に、イギリスでのカタストロフィー理論の研究会にも参加されていたので、その時にじっくり話されたことがあるのでは、と思います。
152)ヒュー・レーマン 著 ほか『数学と哲学』,紀伊国屋書店,1983.2. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12221196 (参照 2024-06-10)
153)高橋哲郎 著『数理物理入門』,現代数学社,1972. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12592192 (参照 2024-06-10)
物理学全般(解析力学を除く)を高校生に読めるように解説した本。高校生のときこの本の内容の一部を物理の講義で習いました。高校のときの物理の先生の書かれた本で懐かしかったです。
154)ピーター・ニコルズ 編 ほか『科学 in SF』,東京書籍,1984.4. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12589600 (参照 2024-06-10) これはおすすめの本です。SFにでてくる科学についてあらゆる角度から取り上げて話題にしている本です。SFに出てくる科学の間違いなども書かれており、どこから読んでも面白い本です。
155)中村禎里 著『生物学の歴史』,河出書房新社,1983.3. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12603280 (参照 2024-06-10)この本はまだ読んでいませんが、買おうと何度も思っていた本です。科学史家として有名な著者の本です。

エピゲノム編集の最新情報がわかる動画(NIH videocast)と「物理学者とティータイム」の最新ライブ動画がでています。

今日は動画二本を紹介します。
一本目は、NIH video castのサイトで公開されている最新の講演(現地時間6月5日)です。
WALS Lecture: Epigenome Editing as a Tool for Basic Discovery and Therapeutic Intervention
https://videocast.nih.gov/watch=52301

 

異常なブリオンが蓄積しておこるアルツハイマー病などの病気を、ゲノムDNAをCRISPRなどで編集するのではなく、エピジェニックな変更で治療することを目標に行われている研究の紹介です。遺伝子発現をDNAのメチル化で恒久的に抑える方法の進歩には目をみはるものがあります。最新の遺伝子発現制御法の勉強に最適の動画だと思います。例によって動画のスクリプトや、動画自体を高画質でダウンロードできますので是非ご覧ください。(最高ビットレート1840kでダウンロードできますが、スマホなどでの視聴用に150k 440k 740k 1040k 1240kのビットレートの動画もダウンロードできます)

日本目はさっき配信されていた「物理学者とティータイム」のライブ動画です。
半導体って何?【教えて物理学】 #005
https://www.youtube.com/live/ala1UFheEAw?si=YQjBQcI1uRSj4IdP

夏生さんとの会話が毎回面白いです。実験物理学者のふだんの考え方などがうかがえて毎回楽しみです。

国立国会図書館デジタルコレクションで読める本の紹介(第13回)今日は主に文学作品をとりあげます。

今日の国立国会図書館デジタルコレクションで読める本の紹介(第13回目)では主に文学作品をとりあげることにします。
まず日本の古典文学の現代語訳が手軽に読めるシリーズ「完訳日本の古典」(小学館)がすばらしいです。
全巻60冊が読めます。このシリーズは、原文と詳細な注釈、そして現代語訳の三つがそろっているので、古典の勉強にも役立ちます。もちろん現代語の完訳の部分だけを嫁むのもおすすめです。シリーズには、古事記、万葉集、日本霊異記、古今和歌夕、竹取物語、伊勢物語、土佐日記、枕草子、源氏物語、紫式部日記をはじめとして、方丈記、徒然草、平家物語、好色一代女、芭蕉句集、雨月物語など読んでみたい日本の古典が網羅されています。
詳細検索で、タイトル検索窓に「完訳日本の古典」といれて検索してみてください。全60巻がヒットします。
今回は源氏物語(シリーズ第14巻から第23巻)全10冊の最初の巻へのリンクを紹介します。
132)『完訳日本の古典』第14巻,小学館,1983.1. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12451117 (参照 2024-06-08)
133)『辻邦生全短篇』1,中央公論社,1986.4. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12565795 (参照 2024-06-08)
2巻からなる短編集の最初の巻です。
134)『辻邦生作品全六巻』4,河出書房新社,1973. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12565283 (参照 2024-06-08)
この巻には、「安土往還記」、「天草の雅歌」と「創作ノート」が収録されています。
135)『辻邦生作品全六巻』5,河出書房新社,1973. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12565284 (参照 2024-06-08)
この巻には、「嵯峨野明月記」と「短編4作品」と「創作ノート」が収録されています。「廻廊にて」は第1巻、「夏の砦」は第2巻、「小説への序章」その他は第6巻に収録されています。
辻邦生については前に書きました。

辻邦生 の「背教者ユリアヌス」を読んでいます。

136)『筑摩現代文学大系』87 (北杜夫・辻邦生集),筑摩書房,1976. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12504345 (参照 2024-06-08)
日本の西洋風長編小説の創始者のお二人の撰集です。

137)コナン・ドイル 著 ほか『シャーロック・ホームズ大全』,講談社,1986.9. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12584752 (参照 2024-06-08)
シャーロックホームズ全集も個人送信サービスで読めますが、一冊にまとまっているこの本も手軽でよさそうです。

138)小林惟司 著『寺田寅彦の生涯』,東京図書,1977.6. 国立国会図書館デジタルコレクション https://dl.ndl.go.jp/pid/12500500 (参照 2024-06-08)
寺田寅彦の伝記です。お子さんなどともインタビューして書かれているので一読をおすすめします。

スミルノフの高等数学教程という本の英語版はInternet Archiveで全巻無料ダウンロードできます。

昨日インストールした、インスピレーション5 ProはWindows10で快調に動いています。最初は起動してしばらくすると突然落ちてしまいましたが、exeファイルを右クリックしてプロパティを選び、「互換性のトラブルシューティングツールの実行」を選んで実行します。終わったら「互換モードでこのプログラムを実行する」にチェックをいれます。互換モードは、Windows XP (Service Pack 3)を選びます。OKを押して設定終了です。このようにプログラムをWindows XP 互換に設定して起動すると順調に動くようになりました。

さて今日は、有名な数学の本を紹介します。
ロシアの有名な数学者スミルノフの書いた有名な物理数学の本、スミルノフ高等数学教程(邦訳版は共立出版からでており、全12巻 品切れ中。古書では全冊12冊揃いで15000円から23000円くらい)は、まだ国立国会図書館のデジタルコレクションの個人送信資料には入っていないようです。大学生のころ、書店でみかけて何冊かは読んだのですがもう手放してしまっていて家にはありません。大変ゆったりと解説がすすむ非数学者向けのよい本だと思いました。もう一度読みたいと思っていたのですが、InternetArchiveをみていたら、英語版なら全6巻がすべてダウンロードできるのを知りました。
以下の著者名検索した結果をご覧ください。英訳版は、pdfのほかEPUBでもダウンロードできますし、本文の検索が使えるので拾い読みができてとても便利です。
https://archive.org/search?query=%09V.+I+Smirnov

第一巻はこちら。https://archive.org/details/smirnov-a-course-of-higher-mathematics-vol-1-elementary-calculus/Smirnov%20-%20A%20Course%20of%20Higher%20Mathematics%20-%20Vol%201%20-%20Elementary%20Calculus/

写真は、今朝見つけた庭に咲いていたアサガオと、散歩の途中で咲いていたユリです。毎日25度を越えるこの頃で、夏の花が咲き始めています。

ファイルの中身検索ができる「探三郎」というファイル検索ソフトを使ってみました。

アウトラインプロセッサーとか、アイデアプロセッサーとか呼ばれるソフトウエアは論文や記事を書くときに結構役立つものです。
私はインスピレーションProという有料ソフトを昔購入して毎日使っていました。昔利用していたPC が壊れたのでこのところ使っておらず、ソフトの名前も忘れていました。名前を忘れたけれど、あのソフトをもう一回使ってみたいと思ったので、まずChatGPTに10年ほど前に売っていたアウトラインプロセッサー、アイデアプロセッサーのソフト名の候補を教えてと聞いてみました。すぐに回答がもどってきて、Inspirationという名前があったんで、これだと思い出しました。このソフト、私の壊れたPCの内蔵ハードディスクにインストールされていたので、そのHDDからなら使えるはずです。まず、その内蔵HDDを外付け化できる、「HDDスタンド」にそれを立ててUSB接続して、ディスクの中身を今利用しているPCで検索してみました。C:ドライブのProgramファイル(C:\Program Files (x86))を探しすと、ありました。壊れたPCのHDDドライブ中のC:\Program Files (x86)にインスピレーションProのフォルダを見つけました。フォルダをメインのPCのC:\Program Files (x86)へコピーして、フォルダの実行ファイルをダブルクリックしたのですが、残念、登録してあったシリアル番号を入力しないと使えません。壊れたPCのHDDのどこかにシリアル番号をメモしたのは覚えていたのですが、ちょっと検索してみてもファイルがみつかりませんでした。今回は、ファイル検索でシリアル番号をメモしたファイルを探したお話です。

検索ソフトとしては、あらかじめ作成したインデックスファイルを使ってファイルの中身検索ができる、フリーで使えるソフト「探三郎」(たんざぶろう)を利用してみることにしました。
このソフトについては、こちらの窓の杜の紹介がわかりやすいです。
【探三郎:作成したインデックスをもとにOffice/PDF/HTML文書やテキストなどを全文検索】
https://forest.watch.impress.co.jp/library/software/tanzaburou/

作者のページ
http://sin3rou.g1.xrea.com/
には無料版のほか、有料のネットワーク版などもあって役立ちそうです。

まず無料版をダウンロードしてインストールしました。起動したら、まずインデックスを作成します。今回は外付けHDDのパスを指定して、インデックスを作るファイルの種類としては、WordとExcelファイルおよびテキストファイルを指定しました。除外するフォルダやインデックスを作るフォルダも指定できますので各人の必要性に応じて指定するとよいでしょう。今回はHDDドライブ全体を指定したのでインデックスの作成には9時間ほどかかりました。インデックスができあがったらあとは簡単です。検索窓にキーワードをいれてエンターをおすと、瞬時に検索結果が表示されます。今回は「インスピレーション」という検索語で検索しました。アッという間に、インスピレーションのシリアル番号をメモしたテキストファイルがヒットして、grep検索のようにキーワードの前後が表示されているのでクリックするとファイルが開きます。ファイルにはシリアル番号が書いてあったので、めでたく、ソフトが復活しました。この検索ソフトは、pdfファイルや自分の指定したタイプのファイルの検索もできるので、是非活用してみてください。とてもよいソフトでした。

重力の新理論 (massive gravity理論)の一般向け解説動画が公開されました。著者による本も出版されています。

おなじみのThe Royal Institutionの一般向け講演会の動画紹介です。今日は一般相対性理論を拡張するde Rham-Gabadadze-Tolley (dRGT) theoryの提唱者による講演です。
Solving the secrets of gravity – with Claudia de Rham
https://youtu.be/O7MN64JlsMw?si=UqM79LY4n-a3mWAp

13 April 2024開催の講演動画です。Claudia de Rhamさんは、スイス生まれでケンブリッジ大学で学位を取得し英国Imperial Collegeを拠点に研究している理論物理学者です。彼女はインド洋で潜ったりしたこともあるダイバーでパイロットでもあり、宇宙飛行士の候補にもなって選抜試験も何段階かまでクリアしたことがある科学者です。宇宙飛行士の夢を抱きながら、科学者として重力の謎に挑んでいます。最近プリンストン大学出版会から ‘The Beauty of Falling: A Life in Pursuit of Gravity’
という一般向けの重力の解説書を出版しています。https://geni.us/AMORTv
アインシュタインの一般相対性理論の欠点を解消する理論を研究しており、重力を媒介する粒子グラヴィトンが質量をもつとしたら、ダークエネルギーは不要になることを示してMassive Gravity 理論に新たな一章を付け加えたと評される業績(de Rham-Gabadadze-Tolley (dRGT) theory)で有名な科学者です。 Blavatnik Award for Young Scientistsその他の賞も受賞しています。動画の内容をサイトからコピペしておきます。

00:00 Intro – why can’t we feel gravity?
4.29 The equivalence principle
7.28 The fabric of spacetime
11:27 Electromagnetism and gravity
16:42 Gravitational waves and Einstein
19:54 The fundamental forces of nature
28:07 The graviton particle
32:51 How gravity behaves in black holes
40:06 Where Einstein’s theory of relativity breaks down
49:02 How to weaken gravity
57:01 What would happen if gravitons had mass?
59:06 The importance of gravity

少し前のこちらの動画も面白いかもしれません。

Nature of the Graviton | Claudia de Rham | TEDxCLESalon
https://youtu.be/ThQ8P1KSFiw?si=CMGVEeasYvxAhAUc

四元数とはなにか?についての動画と、エジプト観光の必見動画を紹介します。

今日は論文用のデータ解析をしている途中、ChatGPTが使えなくなっていろいろログインしなおしたりしていました。奥さんが呼ぶのでいくと、やはりChatGPTが使えなくなっていました。ツイートをみるとあちこちで同じ症状がでていて、ChatGPTの無料版や有料版にログインしても、過去の経歴や設定画面も開かず、真っ白な画面に入力欄があるのですが、そこに何をいれてもなんにも起こらないという状態でした。夜になったら直ったようでとりあえずよかったです。

さて今日は仕事がはかどらなかったので、簡単な記事ですませます。

ハミルトンの四元数というのは、今では3Dグラフィックスをやるときに必ず学ぶものだそうです。その日本語教科書が無料で公開れています。「ベクトル・複素数・クオータニオン」金谷一郎著

金谷先生(長崎大学教授)のGithubにpdfファイルが公開されているのでダウンロードして読んでみるとよいでしょう。
https://github.com/kanaya/vector-complex-quaternion?tab=readme-ov-file
金谷先生の出版されているこの本もよさそうです。
3D-CGプログラマーのための クォータニオン入門[四訂版] (I/OBOOKS)
https://www.kohgakusha.co.jp/books/detail/978-4-7775-2222-4

四元数の雰囲気を学べる予備ノリの動画も参考になります。
四元数への招待 (予備校のノリで学ぶ「大学の数学・物理」)
https://youtu.be/J6ja6UYk6X4?si=rPl1Qc_9jEehrj1D

最後はおまけです。金谷先生がXでリツイートされていた動画です。これは必見ですね。金谷先生のツイートはこちらでみることができます。
https://nitter.poast.org/kanaya