おすすめの「応用 物理」5選 – Kindle本

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おすすめのKindle本「応用 物理」

現代数学観光ツアー: 応用にも役立つ微分積分の聖地を巡礼しよう よくわからない数学

この Kindle 書籍は同名の通信講座の書籍化です.

数学や物理をちゃんと勉強してみたい!
すぐに気楽にわかるもんじゃないのもわかってる.
でも無駄な苦労や必要のないつらい思いはしたくない!

あなたもこんな風に思っているのではないでしょうか?
もちろん「楽してすぐにわかる方法があります!」なんて言えません.
でも, できる限り無駄なく無理なく勉強していくための方法は確かにあって.
ここではそのためのポイントや対策をご紹介しています.

全てのポイントに一気に答えることはできません.
この本で注目しているのは数学の全体像を掴むことです.
広く深い数学世界を一冊の本で一望するのは難しいので,
特に理工学的な応用と関係が深い微分積分と線型代数に焦点を絞り,
学部 4 年間分の数学を一気に見渡すことを目的にしています.

そのため細かな話はあまりしていません.
未定義の言葉もどんどん出てきます.
しかしそうした言葉でいちいち詰まらず,
「そんな言葉が, 概念があるのか!」と世界の広さを楽しみながら読み進んでください.
悪名高いε-δをはじめとしたつまづきやすいところも,
物理や工学的な応用を意識して解説しています.

私は現代数学や物理に関する質問をよく頂きます.
その中で多いのが次の質問です.

「数学の全体像が見えなくていつどこに辿り着けるのかわからなくて勉強が続きません…」

具体的にはいろいろな言い方がありますが,
究極的にはこの一言にまとまるようです.
本を読むなり講義を聞くなりして広い数学世界を探険していくわけです.
薄くても 200 ページはある本を何冊も読み進めていく必要があります.
そのうち次のようになっていってしまう方が本当に多いです.

– いまどこにいて,
– どこに向かっていて,
– このまま進むとどんな世界が開けるのだろうか?

これが全くわからなくて「この道を進んでいても大丈夫なんだろうか?」,
こういう疑心暗鬼に囚われてしまい気力が続かなくなってフェードアウト,
こんなご相談をよく受けます.

この対策は明らかです: 上の 3 つにそのまま答えればいいだけですから.
つまりまずは数学世界を一望しておきます.
その中であなたが見てみたい目的地に辿りつくまでの経路を確認し,
どういう経路でどう向かっていくかを事前に確認しておけばいいだけです.
迷ったらその地図を取り出して今どこにいるのか,
次の目的地に行くためにあと何をしないといけないかを確認すればいいわけです.

要はふつうの旅行と同じです.
事前にちゃんと準備をしてから旅行に行くわけで,
数学をやるときにも数学世界を旅行するための準備をちゃんとしましょうってことです.

大事なのは高い視点から数学世界を広く見渡すことです.
特に微分積分は物理との相互作用から生まれた分野ですし,
物理や工学的な視点も重視して解説していった方がいいこともあります.
最近は数学でも物理との交流が深まってきていて,
物理をやってみたい数学科学生も増えています.
早い段階で物理との相互作用を意識しておくと便利ですよ.

天野先生の「青色LEDの世界」 光る原理から最先端応用技術まで (ブルーバックス)

本当にすごいのはこれからだ! 青色LED技術の革新が分かる。1500回を超える実験の末に生まれた青色LEDの本体、窒化ガリウム結晶。今では電力ロスを10分の1に減らすパワー半導体や、水問題を解決する水質浄化装置など、たんなる「照明」にとどまらない多様な可能性に世界が注目しています。青色LEDはなぜ夢のある技術なのか、その原理と研究の最前線を開発者自らが分かりやすく紹介します。(ブルーバックス・2015年9月刊)

Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation (Oxford Graduate Texts)

Complex systems that bridge the traditional disciplines of physics, chemistry, biology, and materials science can be studied at an unprecedented level of detail using increasingly sophisticated theoretical methodology and high-speed computers. The aim of this book is to prepare burgeoning users and developers to become active participants in this exciting and rapidly advancing research area by uniting for the first time, in one monograph, the basic concepts of
equilibrium and time-dependent statistical mechanics with the modern techniques used to solve the complex problems that arise in real-world applications.

The book contains a detailed review of classical and quantum mechanics, in-depth discussions of the most commonly used ensembles simultaneously with modern computational techniques such as molecular dynamics and Monte Carlo, and important topics including free-energy calculations, linear-response theory, harmonic baths and the generalized Langevin equation, critical phenomena, and advanced conformational sampling methods. Burgeoning users and developers are thus provided firm grounding to
become active participants in this exciting and rapidly advancing research area, while experienced practitioners will find the book to be a useful reference tool for the field.

Colloidal Dispersions (Cambridge Monographs on Mechanics)

This book covers the physical side of colloidal science from the individual forces acting between particles smaller than a micrometer that are suspended in a liquid, through the resulting equilibrium and dynamic properties. A variety of internal forces both attractive and repulsive act in conjunction with Brownian motion and the balance between them all decides the phase behaviour. On top of this various external fields, such as gravity or electromagnetic fields, diffusion and non-Newtonian rheology produce complex effects, each of which is of important scientific and technological interest. The authors aim to impart a sound, quantitative understanding based on fundamental theory and experiments with well-characterised model systems. This broad grasp of the fundamentals lends insight and helps to develop the intuitive sense needed to isolate essential features of the technological problems and design critical experiments. The main prerequisites for understanding the book are basic fluid mechanics, statistical mechanics and electromagnetism, though self contained reviews of each subject are provided at appropriate points. Some facility with differential equations is also necessary. Exercises are included at the end of each chapter, making the work suitable as a textbook for graduate courses in chemical engineering or applied mathematics. It will also be useful as a reference for individuals in academia or industry undertaking research in colloid science.

Geometry of Chemical Graphs: Polycycles and Two-faced Maps (Encyclopedia of Mathematics and its Applications)

Polycycles and symmetric polyhedra appear as generalisations of graphs in the modelling of molecular structures, such as the Nobel prize winning fullerenes, occurring in chemistry and crystallography. The chemistry has inspired and informed many interesting questions in mathematics and computer science, which in turn have suggested directions for synthesis of molecules. Here the authors give access to new results in the theory of polycycles and two-faced maps together with the relevant background material and mathematical tools for their study. Organised so that, after reading the introductory chapter, each chapter can be read independently from the others, the book should be accessible to researchers and students in graph theory, discrete geometry, and combinatorics, as well as to those in more applied areas such as mathematical chemistry and crystallography. Many of the results in the subject require the use of computer enumeration; the corresponding programs are available from the authors website.