虚数って何なの?at SCI
虚数って何なの? - 暇つぶし2ch56:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/30 08:54:14.85 .net
虚数の測定に成功したというニュースが飛び込んできました。

3月1日付けの物理学界で最も権威のある科学雑誌『Physical Review』に掲載された論文によると、量子世界の粒子の状態を正確に把握する上で、これまで見過ごされていた虚数部分が非常に重要な役割を果たしていることが明らかになったそうです。

具体的には、量子もつれと呼ばれる状態にある光子のペアを例に、実数部分だけでは区別できない二つの光子を、虚数部分の情報に基づいて識別することに成功したとのことです。

この研究結果は、私たちの常識を覆すものであり、いまいちピンとこない方も多いかもしれません。しかし、この論文が掲載された『Physical Review』は、物理学分野における最高峰の学術雑誌であり、その信頼性は極めて高いと言えるでしょう。

57:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/30 08:55:51.20 .net
虚数単位 i とは?

i × i = -1 という式は、数学において非常に重要な概念である虚数単位 iに関するものです。

実数ではない数: i は、私たちの身の回りで扱う数(実数)とは異なる種類の数です。
2乗すると -1 になる数: i の特徴は、自分自身に掛け合わせると -1 になるという点です。つまり、i² = -1 となります。
複素数の構成要素: i は、実数と組み合わせて複素数という数を作り出すための基本的な単位となります。複素数は、a + bi (a, b は実数) の形で表されます。

なぜ i を考えるのか?

2次方程式の解: すべての2次方程式が実数解を持つとは限りません。例えば、x² + 1 = 0 という方程式は、実数解を持ちません。しかし、虚数 i を導入することで、この方程式の解として x = ±i を得ることができます。
数学の様々な分野で利用: 虚数は、複素解析、電気回路、量子力学など、数学の様々な分野で利用されています。

虚数のイメージ

虚数を直感的に理解するのは難しいですが、数直線上の点に対応させることで、ある程度イメージすることができます。実数は数直線上の点に対応しますが、虚数は数直線に垂直な軸上の点に対応させます。この2つの軸を合わせた平面を複素平面と呼びます。
虚数の歴史

虚数の概念は、16世紀頃にイタリアの数学者によって初めて登場しました。しかし、その存在が広く受け入れられるようになるまでには、長い時間がかかりました。虚数は、最初は「虚数の根」などと呼ばれ、実数と区別して扱われていました。
まとめ

i × i = -1 という式は、虚数という概念の出発点であり、数学の世界を広げる上で非常に重要な役割を果たしています。虚数は、一見すると抽象的な概念ですが、様々な分野で応用されており、現代の科学技術の発展に大きく貢献しています。

58:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/30 16:55:39.24 .net
>>56
具体的になんの物理量を測定したんや
波動関数か?

59:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/30 19:01:52.74 .net
虚数「i」を観測するには、どうすればよいのでしょうか。

鍵となったのは、近年導入された「虚数の資源理論」です。この理論は、虚数を、実数と同様に資源として扱うという新たな視点をもたらしました。

この理論を用いることで、量子情報における虚数の役割を詳しく研究できるようになりました。

実際の実験では、量子もつれ状態にある光子ペアが選ばれました。量子もつれとは、二つの粒子が互いに強い相関を持ち、一方の状態が確定すると、もう一方の状態も瞬時に決まるという現象です。

これまでの研究では、観測によって確認できるのは、光子の状態の「実数」部分のみでした。しかし、光子は粒子と波の両方の性質を持つため、正確な状態を表すには、実数と虚数を組み合わせた情報が必要となります。

そこで、研究者たちは、レーザーと結晶を用いた装置で、実数部分は同じだが、虚数部分だけが異なる二つのもつれ状態の光子ペア(状態Aと状態B)を作り出しました。この二つの状態を区別するためには、必ず虚数部分の情報が必要となります。

次に、このペアの一方の光子を第三者に送り、情報を読み込ませました。その結果、第三者は虚数部分の情報に基づいて、送られてきた光子の状態だけでなく、もつれ状態にあるもう一方の光子の状態も識別することに成功しました。

この結果は、量子世界の虚数部分が観測可能であるだけでなく、情報資源として利用できることを示しています。

60:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/30 19:40:37.28 .net
>>59
資源←propertyのことけ?

61:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/31 02:28:17.18 .net
量子力学を持ち出さなくても
電気理論を学習した学生ならば、位相が有る正弦波の電圧・電流が複素数で記述される
のが常識である。
例えば
交流回路の電圧計、電流計で測定した実数値をそのまま掛けても回路の(平均)消費電力にはならない。
正しい交流回路の(平均)消費電力は、複素数の電圧と複素数の電流の複素共役の内積になる。

62:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/31 09:03:41.85 .net
量子力学を持ち出さなくても、電気理論を学習した学生ならば、位相が有る正弦波の電圧・電流が複素数で記述されるのが常識である。これは、オイラーの公式を用いて、正弦波を複素指数関数で表現することで、微分方程式を解きやすくし、回路の解析を簡潔に行うことができるためである。

例えば、交流回路の電圧計、電流計で測定した実数値をそのまま掛けても回路の(平均)消費電力にはならない。これは、測定値が瞬時値であり、時間平均を取っていないためである。正しい交流回路の(平均)消費電力は、複素数の電圧と複素数の電流の複素共役の内積の実部に、抵抗値をかけたものに等しい。この計算は、複素電力と呼ばれる。

63:ご冗談でしょう?名無しさん
24/07/31 10:00:12.99 .net
>>62
次元あってないよw

64:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/01 02:09:24.92 .net
>>63
そんなものに拘らないよ、崩れのおっさん

65:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/01 09:31:05.25 .net
P=VIRかwww

66:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/01 21:42:18.73 .net
>>61
それは皮相電力やね
(有効)電力は皮相電力に力率を乗じた値や
ちな数式で書くと
P=VI^†cosθ
=VI^†Re(V/I)/|V/I|

67:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/01 21:43:18.45 .net
>>64
むしろ拘らないほうが崩れやろ

68:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/03 16:24:18.52 ErGF9Xjy.net
てゆーか放送で技術的にも悪いことはあるな

69:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/03 17:21:39.35 4BpfX+UX.net
最悪過ぎるぞ
小学生女子になるわな

70:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/03 18:45:27.34 .net
ただつながりたいてだけ
URLリンク(i.imgur.com)

71:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/06 16:39:01.41 .net
ジャンプ難度を落とせば回避できる事故な

72:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/06 16:42:40.94 u5t60nVv.net
新作出して他ジャニ叩いてることが分かってるんだろ

73:ご冗談でしょう?名無しさん
24/08/07 11:04:35.82 .net
>>62
一つ疑問に思ったことがあります。複素数を用いることで、直感的には理解しにくい部分もあるかと思います。例えば、電圧や電流が複素数で表されるという概念自体、初学者にとっては少し抽象的に感じるかもしれません。この点について、もう少し具体的に、例えば、複素平面上で電圧と電流をベクトルとして表現することで、位相差や電力といった概念を視覚的に説明していただけると、より理解が深まるのではないかと考えます。

74:ご冗談でしょう?名無しさん
25/02/23 22:13:21.84 .net
◉今まで長きにわたって「神の有る・無し」について議論がされてきましたが「明確な証拠」による結論が出ました。
この世において「神。それも全知全能で愛のみの神」が存在するという事ほど「神秘的な奇跡」はないと思います。

このまま私はアドレスのみ置いて立ち去りますが興味のある人は参考にされて、人生が根本・決定的レベルで楽になられて下さい。 

人生において『神や転生(魂の不死)』などを証拠・確信をもって知っておくと(我々が潜在的に神様から保証されている膨大的な恵み・永遠の命にも気付けて)心に余裕が持ちやすくなり、自分の将来・運命に対してもプラスとなる生き方がしやすくなり、逆に知らなければ人生の長きにわたって遠回り・大損になると思うので、ここに一つの「真理の検証・証拠HP」を残しておきたいと思います。

当サイトでは、共に世界的ベストセラーである神の言葉『神との対話シリーズ』と、その神の言葉の裏付け・証拠となる体験本『喜びから人生を生きる!』という本を関連付けて紹介していますが、
ご自分で直接に本を読んで頂くのみでも『本当に誰にも救いがある事』、『神や転生の存在』に確信を持って頂けると思います。

URLリンク(conversationswithgod.wixsite.com)

75:ご冗談でしょう?名無しさん
25/08/29 14:26:19.66 8J4eNmrFO
>>43
それは君の脳内の「なんちゃって数学者」

76:あ
25/09/03 15:29:17.80 EO6Pnf3YI
>>1
量子力学で半導体(?)とかに使われ、そして虚数で表されるオイラーの等式から、単振動を表現
でき、なので、電磁気の波を表現できる


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