E=mc^2


E=mc^2とは、エネルギー(E) = 質量(m) x 光速度(c) x 光速度(c)を意味し、質量とエネルギーの等価性を定量的に表している。

E=mc^2という関係式は、1905年、アルベルト・アインシュタインにより、特殊相対性理論の帰結としての論文で発表されたものの、経験則に基づく仮説として2008年まで厳密な証明はなされていなかった。

素粒子物理学の説明では、陽子と中性子は、クォークと呼ばれる粒子で構成されており、クォークはグルーオンと呼ばれる粒子で結びつけられている。

2008年、仏理論物理学センターの物理学合同チームは、世界最高性能のスーパーコンピューター数台を使って、原子核を構成する陽子と中性子の質量を算出した結果、グルーオンの質量はゼロ、クオークの質量は全体の5%、残り95%の質量は、クォークとグルーオンの動きや相互作用によって発生するエネルギーに由来することを突き止めた。

アインシュタインが提示した式E=mc^2とニュートンが提示した式E=(1/2)mv^2が同じだという指摘もある。

StatueOfIsaacNewton


シュレディンガー方程式


名称:シュレディンガー方程式
発見:AC1926,schrodinger
数式:HΨ + h/(2πi)・Ψ/dt = 0
意味:H:ハミルトン函数, Ψ:波動函数, h:プランク定数, /:除算記号, π:円周率, i:虚数, ・:乗算記号, Ψ/dt:Ψをtで微分する
用途:マトリクス力学の固有値問題を波動力学で表現する

schrodinger


ハイゼンベルグ方程式


名称:ハイゼンベルグ方程式

発見:AC1925,heisenberg

数式1:x/dt = (-2πi/h)・(xH-Hx)
意味:x:座標マトリクス, x/dt:xをtで微分する, π:円周率, i:虚数, /:除算記号, h:プランク定数, ・:乗算記号, H:ハミルトン函数

数式2:p/dt = (-2πi/h)・(pH-Hp)
意味:p:運動量マトリクス, p/dt:pをtで微分する, π:円周率, i:虚数, /:除算記号, h:プランク定数, ・:乗算記号, H:ハミルトン函数

数式3:1 = (2πi/h)・(px-xp)
意味:1:単位マトリクス, π:円周率, i:虚数, /:除算記号, h:プランク定数, ・:乗算記号, p:運動量マトリクス, x:座標マトリクス

用途:ハミルトン正準運動方程式をマトリクス力学で表現する

heisenberg


すばる望遠鏡


すばる望遠鏡とは、アメリカ・ハワイ島のマウナ・ケア山頂(標高4,205m)にある日本の国立天文台の大型光学赤外線望遠鏡をいう。
1991年に着工(建設総額:400億円)され、1999年1月に試験観測開始した。
主鏡に直径8.2mという当時世界最大の一枚鏡をもつ反射望遠鏡であり、主鏡はアメリカのコーニング社とコントラベス社に於いて7年以上の歳月を費やして製造された。
すばる望遠鏡は、コンピュータで制御された261本のアクチュエータで主鏡を裏面から支持することにより、望遠鏡を傾けた時に生じる主鏡の歪みを補正し、常に理想的な形に保たれている。

subaru


ハードウェアによって乱数列を発生させる方法


ソフトウェアの計算ではなく、ハードウェアによって乱数列を発生させる方法として次の3つが知られている。

1.サイコロ:サイコロの出目を使う。
dice

2.ダイオードの生成する熱雑音:ダイオードの熱雑音を増幅してアナログ・デジタル変換する。
white_noise_generator

3.光子の確率的な振る舞い:5 0/5 0ビームスプリッターを通過した単一光子の挙動を検出する。
photon_beam_splitter

IntelのIvyBridge以降のCPUでは、rdrand命令が追加されている。rdrand命令は、CPUに組み込まれた乱数生成器から予測不可能な乱数を生成するとされている。この乱数生成器は、擬似乱数生成アルゴリズム(線形フィードバックシフトレジスタ法)をベースにしながら、周期性を持たせない仕組み(定期的にseedを初期化する)を設けている。Linuxでrdrandをサポートする際に、「この乱数生成器を信頼できるのか?」という問題提起がなされている。