現在2021年5月24日11時52分である。(この投稿は、ほぼ4912文字)
麻友「太郎さん。食事代を削ってまで」
若菜「何の話ですか?」
麻友「この連載の要の、真空の透磁率 が、理科年表2020 の数値で、汚い定義になっていた。太郎さんは、理科年表2021 でも、数値は同じだったと、本屋で見てきたと、言っていた。でも、当然私達は、心配になる。だから、太郎さん、一昨日(5月22日)、鶴見の駅ビルの CIAL のくまざわ書店で、とうとう1650円で、買ってきた。その晩、食事、ご飯炊いて、ふりかけだけだったわね」
私「確かに、1650円あれば、夕食に、850円のちよだ鮨のお寿司、翌朝コンビニで、550円の唐揚げ弁当と、飲み物を買うことができたはずだ。だけど、それを、犠牲にしてまで、理科年表2021を買ったのは、なぜだと思う?」
麻友「私のためだというの?」
私「科学は、常に進歩している。最新の文献を見なかったために、失敗をしたというのでは、泣くに泣けない」
真由「朝っぱらから、アツアツのカップルぶりを、見せつけられるなんて、私も、未婚ですのよ」
若菜「お母さんとお父さんは、いつもこうなんです。なんとかしてあげられないものですかね」
真由「私が、呼ばれたのは、真空の透磁率 と、真空の誘電率 の説明のクッションになって欲しいということでしたが」
私「山口真由さんは、法学部ですが、1年生、2年生、では、数学を勉強してますよね」
真由「はい。物理学も、少しは、学びましたが。でも、真空の透磁率 は、高校の物理学で、既に勉強しました」
私「そうですよね。そして、履修した全科目で、ほとんどが、100点だったのですから、理解もバッチリですね」
真由「はい」
私「今日の話は、真空の透磁率 と、真空の誘電率 とが、どう光速度と、結びついているかという話なのです」
真由「それなら、 で、おしまいじゃないですか?」
私「確かに、その通りです。この式を、高校3年生で見た私は、当時(1989年)は、メートルの定義が、光速度を定義値とすることで、与えられたばっかりだったので、私は知らず(定義されたのは1983年)、真空中の光速度 は、実験値、真空の透磁率 は、 ですから、真空の誘電率 が、実験値なのは、当然だと思っていました」
真由「光速度が、定義値になったのは、私が生まれた年ですか。道理で私の頭の中で、光速度が、決まっているものと、思えていた理由が、分かりました」
麻友「あの、太郎さん。話しかけていい?」
私「麻友さんが、話しかけちゃいけないとき、なんていうものは、ないんだよ」
麻友「その、さっきから話題に上っている、 というのは、どこから、出てきたの?」
私「そう。まさに、核心を突くから、麻友さんは、特待生なんだよ。今日は、その話をするんだ」
麻友「難しいの?」
私「難しいから、山口真由さんにまで、お出まし願った」
若菜「一体どういう話を、するんですか?」
私「麻友さん達は、微分は、ちょっと勉強したけど、微分方程式は、まだだよね。その微分方程式で書かれた、マクスウェル方程式というものを、ほんのちょっと、勉強する」
結弦「ほんのちょっとだけ?」
私「このマクスウェル方程式だけで、高級な物理学の本が、1冊書ける。例えば、
など。だから、ちょっとと言っても、奥が深い。真由さん。真空中のマクスウェル方程式を、電場と電束密度、磁場と磁束密度を、分けて、書いて下さい」
真由「いきなり、100マイルの直球ですか。
で、真空中なら、
かつ、 ですね」
麻友「じぇーんじぇん、分かりません。先生、なんとかして~」
私「麻友さん。難しい問題でも、分かるところから、切り崩して行くんだ。まず、最後の、
かつ、
を、見て御覧。問題になっている、 と、 が、現れている。ここから、攻め込もう」
麻友「これって、比例しているということ?」
結弦「お母さん、もう攻撃始めた」
私「そう、比例しているということなんだ。ところで、真由さん、この と、 が、 なのか、 なのか、また、 なのか、 なのか、不安になったことは、ありませんか?」
真由「それは、手に覚えさせました」
私「なるほど。それもひとつの方法ですね」
真由「松田さんは、どう覚えているんですか」
私「まず、 と を書きます。 みたいに。そして、 の は、ギリシャ文字の E だから、 の方に、 と、付けてあげるのです」
真由「なるほど」
私「ここまでだったら、どうってことありません。この後があるのです。 の と は、アルファベット順に並んでいますね」
真由「そうですね」
私「もう一方の、迷っている、 と、 も、アルファベット順、つまり、 と並べて、 の の付いている側に、 を付けて、 が、求めていたものであったとすると、間違いません」
真由「私に、そんな丁寧な教え方をしなくても、分かります」
私「そうでしたね」
真由「電束密度 と、磁束密度 は、渡辺さんが言われたように、電場 と磁場 で、表せますから、真空中のマクスウェル方程式は、もっと簡単になるのでしたね。しかも、真空中では、電荷がありませんから、電荷密度 で、さらに電流もないので、 ですね。書いてみると、
となる」
私「麻友さん。私がひとりで、式をどんどん変形するときは、あんなこと、できるわけないと、思ってただろうけど、他にも同じようなことができる人がいるっていうのは、どんな感じだい?」
麻友「つまり、太郎さんは、歴史上最高の数学者で物理学者、ではないということよ」
私「アッハッハッ、その返しは、大したもんだよ。それくらいで、見ていてくれ」
真由「これで、松田さんがやりたそうな、波動方程式が、導けるところまで、来ましたが」
私「麻友さん。ちょっと、トリックみたいなんだけどね。この4つの式で、 とか、 というのは、ベクトルという、 や、 みたいな、3成分の量なんだ」
麻友「3成分のベクトルというのは、高校で、空間の位置ベクトルというので、少しやったかもね。ほとんど、覚えてないけど」
若菜「そうすると、左辺も右辺も、3成分ということですか?」
私「そうだよ。そして、 というのは、 という変数だけについて、微分するというマークなんだ」
結弦「そうすると、例えば、 なら、
ということ?」
私「もう、中学3年生が、分かっちゃってる」
真由「 の説明を、しなくて良いのですか?」
私「やっとそこまで来たんですよ。麻友さんの物理学や数学の知識はとぼしいので」
麻友「太郎さんは、キルヒアイスよね。アスターテ会戦で、第1勝を、挙げた後、喜んで、2戦目、3戦目のことばかり考えている、ラインハルトに、
『兵が疲れております。休息を与えては如何でしょう』
と、進言する」
私「ああ、4784文字にもなっているな。ちょっと、ここまでで、投稿しておくか。余り長くなると、書く方も、読む方も、大変になる」
私「いいですね。真由さん」
真由「もちろんです」
現在2021年5月24日19時22分である。一旦中断。