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Research and pedagogy in the history of quantum statistical mechanics

Research Project

Project/Area Number 19K13045
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 01080:Sociology of science, history of science and technology-related
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

Inaba Hajime  明治大学, 政治経済学部, 専任准教授 (00793093)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords物理学史 / 統計力学 / 分配関数 / ダーウィン / ファウラー / プランク / トルマン / ボルツマン / 科学史 / フォン・ノイマン / 状態和 / アインシュタイン / 原子論
Outline of Research at the Start

本研究は,近年の科学史研究で中心的なテーマである研究と教育の相互作用を,量子統計力学と呼ばれる物理学の一分野の歴史を検討することで例示するものである.とくに,教科書という媒体を,理論体系の変化とその普及をあらわす歴史的対象として重視する.その際,状態和と呼ばれる計算テクニックの導入による教科書の変化を中心的に検討する.これにより,量子統計力学の理論体系の形成過程の記述を与えるとともに,教科書の執筆が知識体系の変化をともなうきわめて創造的な営みであったこと,また教科書が学生のみならず専門家にとっても有用なリソースであったことを示す.

Outline of Final Research Achievements

Quantum statistical mechanics is a field of physics that aims to understand the properties of macroscopic matter governed by thermodynamics as statistical properties of large groups of microscopic electrons or molecules governed by quantum theory. This study aimed to understand the development process of this field from the early to mid-20th century, particularly from the perspective of the interaction between research and education. As a result, it revealed the process by which calculation methods (such as partition functions) developed at the research level were incorporated into textbooks, which in turn became a reference source for further research.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究と教育の相互作用は近年の科学史で話題となるテーマであり,その相互作用が観察される場としてしばしば教科書が注目される.本研究によれば,教科書という媒体は,既存の成果を整理して論理的に分かりやすくまとめるだけのものではなく,それに続く研究者たちにとってのマニュアルとして,さらなる研究の源となる.それゆえ,研究だけでなく,教科書の執筆という教育にかかわる事柄にも,十分な意義が認められて然るべきである.本研究ではそのことを,量子統計力学の発展という事例に即して明らかにした.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] ボルツマンのピアノ,連続と離散2023

    • Author(s)
      稲葉肇
    • Journal Title

      窮理

      Volume: 23 Pages: 18-23

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] ギブス(廣政直彦・林春雄訳)『ギブス 不均一物質の平衡について』(東海大学出版部,2019年)2023

    • Author(s)
      稲葉肇
    • Journal Title

      科学史研究

      Volume: 62 Pages: 90-91

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] マクスウェルの統計的知識と自由意志2020

    • Author(s)
      稲葉肇
    • Journal Title

      現代思想

      Volume: 48 Pages: 164-174

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] いかにしてアインシュタインは原子論に到ったか2019

    • Author(s)
      稲葉肇
    • Journal Title

      現代思想

      Volume: 47 Pages: 157-169

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ベルリン大学講義目録における物理学関連科目:創設から第二次世界大戦まで2022

    • Author(s)
      稲葉肇
    • Organizer
      日本物理学会第77回年次大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 統計力学の基礎をめぐる力学的アプローチと統計的アプローチ2020

    • Author(s)
      稲葉肇
    • Organizer
      哲学オンラインセミナー
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] The Tool of Sum-over-states: Research and Pedagogy in Quantum Statistical Mechanics, 1902-19442019

    • Author(s)
      Hajime Inaba
    • Organizer
      1st Conference of the International Academy of the History of Science
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 統計力学の形成2021

    • Author(s)
      稲葉 肇
    • Total Pages
      378
    • Publisher
      名古屋大学出版会
    • ISBN
      9784815810368
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 科学史事典(項目「熱力学,統計力学:不可逆な世界」を担当)2021

    • Author(s)
      日本科学史学会
    • Total Pages
      758
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621306062
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] ドイツ文化事典(項目「アインシュタイン」「物理学」を担当)2020

    • Author(s)
      石田 勇治、佐藤 公紀、柳原 伸洋、宮崎 麻子、木村 洋平
    • Total Pages
      744
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621305645
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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