電磁気講義への不満
学生時代から、電磁気のテキストに不満がありました。
電磁気が定式化されてどのくらい経っているんでしょう、Maxwell先生は２００年くらい前の人なんでしょうか。
それでゲージ理論としての認識は量子力学が確立してからAB効果なんかあって、50年くらい経つのでしょうか。歴史に詳しくないんで適当な感覚で書いてますが。
とにかく、ゲージ理論が確立した現代においても殆どの教科書がE,BのMaxwell方程式から議論をはじめてると思うんですが、ショック療法的にA場からスタートしてもいいんじゃないでしょうか。AB効果考えるとA場が必要なんだったら、もうEやBは二次的なものなんですから、そう扱うべきじゃないでしょうか。もちろん測定にかかるのはある意味EやBだけなんですが.....。身近な例として力学でポテンシャルV（ｒ）を導入しても、方程式にはポテンシャルの勾配しか出てこないわけですし、多少のギャップはあっても、受け入れがたいというほどではないと思います。高校物理でポテンシャルの概念を受け入れたときのように、大学物理ではA場の概念を受け入れることができると思うんですよね、多少時間はかかるにしても。熱力学ではエントロピーとかさまざまな新しい概念を導入しますし、電磁気学だって本質であるなら新たな概念をちゃんと教えるべきだと思います。 ある意味、実在はAだけではないんでしょうか？測定ではE,やBしかでてきませんが、Aだけで話したほうが少なくとも理論的には美しくまとまりますよね。
もう一つの不満は、なんでHやDなんか基礎方程式の段階で導入するんですかね。学生を混乱させるだけだと思います。すっきりと真空中のMaxwell方程式だけ説明して、そこで一区切りつける方が良いと思います。そして、最後にほんの1章か2章を割いて、物質中の取り扱いを議論するわけです。そこでも、あくまでDやHは定義しないほうが良いと思います。単に分極ベクトルや磁化電流を、「電荷と電流にくっつければ終わりです」ですむんではないでしょうか。少なくともD-E,B-Hの比例関係が成り立たない系だってあるわけですから、無理にH,Dを導入する理由が分りません（実験の先生から文句ありそうですが）。
学生を混乱させてまで、形式にこだわるほど重要な何かがあるんでしょうか？
なんかこんな風に説明してくれたら、私の電磁気の理解はかなりすんなりいったんではないかと思う今日この頃です。基本さえ分れば、あまった時間を演習にまわし、理解を深めればいいわけです。実際にこんな風に講義して学生に理解させるには、講義の準備にかなりの時間を要するでしょうが、それだけの価値はあると思います。
追記：いろいろと愚痴をいってみたが、実際に自分で電磁気学ノートを作ってみようと思う。これが一般に受け入れられ、ある程度賛同を得られるかどうか分からない。とりあえず試みる価値はあると思うので、それなら自分でやってみるかと思うわけだ。なにか感想や意見のある方はどんどん書き込んでください。全然分からない、少しは分かった、独りよがりの説明になっているなどなどの批判も歓迎。応援の書き込みには喜び、批判には凹む、そんな事もまた楽しんでみたい。 ２００５年８月９日
電磁気が定式化されてどのくらい経っているんでしょう、Maxwell先生は２００年くらい前の人なんでしょうか。
それでゲージ理論としての認識は量子力学が確立してからAB効果なんかあって、50年くらい経つのでしょうか。歴史に詳しくないんで適当な感覚で書いてますが。
とにかく、ゲージ理論が確立した現代においても殆どの教科書がE,BのMaxwell方程式から議論をはじめてると思うんですが、ショック療法的にA場からスタートしてもいいんじゃないでしょうか。AB効果考えるとA場が必要なんだったら、もうEやBは二次的なものなんですから、そう扱うべきじゃないでしょうか。もちろん測定にかかるのはある意味EやBだけなんですが.....。身近な例として力学でポテンシャルV（ｒ）を導入しても、方程式にはポテンシャルの勾配しか出てこないわけですし、多少のギャップはあっても、受け入れがたいというほどではないと思います。高校物理でポテンシャルの概念を受け入れたときのように、大学物理ではA場の概念を受け入れることができると思うんですよね、多少時間はかかるにしても。熱力学ではエントロピーとかさまざまな新しい概念を導入しますし、電磁気学だって本質であるなら新たな概念をちゃんと教えるべきだと思います。 ある意味、実在はAだけではないんでしょうか？測定ではE,やBしかでてきませんが、Aだけで話したほうが少なくとも理論的には美しくまとまりますよね。
もう一つの不満は、なんでHやDなんか基礎方程式の段階で導入するんですかね。学生を混乱させるだけだと思います。すっきりと真空中のMaxwell方程式だけ説明して、そこで一区切りつける方が良いと思います。そして、最後にほんの1章か2章を割いて、物質中の取り扱いを議論するわけです。そこでも、あくまでDやHは定義しないほうが良いと思います。単に分極ベクトルや磁化電流を、「電荷と電流にくっつければ終わりです」ですむんではないでしょうか。少なくともD-E,B-Hの比例関係が成り立たない系だってあるわけですから、無理にH,Dを導入する理由が分りません（実験の先生から文句ありそうですが）。
学生を混乱させてまで、形式にこだわるほど重要な何かがあるんでしょうか？
なんかこんな風に説明してくれたら、私の電磁気の理解はかなりすんなりいったんではないかと思う今日この頃です。基本さえ分れば、あまった時間を演習にまわし、理解を深めればいいわけです。実際にこんな風に講義して学生に理解させるには、講義の準備にかなりの時間を要するでしょうが、それだけの価値はあると思います。
追記：いろいろと愚痴をいってみたが、実際に自分で電磁気学ノートを作ってみようと思う。これが一般に受け入れられ、ある程度賛同を得られるかどうか分からない。とりあえず試みる価値はあると思うので、それなら自分でやってみるかと思うわけだ。なにか感想や意見のある方はどんどん書き込んでください。全然分からない、少しは分かった、独りよがりの説明になっているなどなどの批判も歓迎。応援の書き込みには喜び、批判には凹む、そんな事もまた楽しんでみたい。 ２００５年８月９日
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