現在2022年1月23日18時17分である。(この投稿は、ほぼ3012文字)
麻友「まだ、早い時間ね。作用が、本当に、最小になっているか、見せて欲しいわ」
私「あっ、本当に、最小になっている、というのは、見せられないよ。ただ、実際の自然の運動以外のときの例を、ひとつ計算して見せるだけだよ」
麻友「何でも、良いわよ。始めて」
私「まず、ラグランジアンが、
だった。ここで、 だから、作用は、
となる。 だから、
で、
となる」
麻友「なかなか、進まないわね」
私「丁寧に、変形しないとね。次に、
だね」
若菜「私達も、手伝います。
ですね」
結弦「僕も、
この、 は、どうすれば、いいの?」
私「それこそ、定積分を、計算しなければ、ならない。微分して、 になるのは?」
結弦「えーと」
若菜「この場合、 ですね」
結弦「あっ、それと、 も」
私「そうだな。そしてこの場合、
と、計算する。これが、定積分の計算だ」
麻友「ふーん。そうやるんだ。だとすると、 の方は、
となるのね」
私「さすが、特待生。みんなのを合わせると」
若菜「はい。
となります。これで、おしまいだと思います」
私「その通りだ。これが、放物線の場合の、作用だ」
麻友「これ以外の経路を通ると、これより大きくなるのよね」
私「そう。このことを、式として、
(デルタ、インテグラル、エル、ディーティー、イコール、ゼロ)
と、書いたりする。なんか、あまり厳密ではない議論をしているようだが、現代の物理学では、この方法に頼ることが多い」
麻友「太郎さんは、ここまでノートを、書いた後、こう書き始めた」
『研究ノート2』69ページ
極端な場合、重力がない場合、 (重力加速度がゼロ)のとき、
だが、 だから、 となる。 軸方向に、動かず、 軸方向への、等速運動となる。すなわち、力が働いていなければ、物体は等速直線運動をする。つまり、ニュートンの運動の第一法則である、慣性の法則を、変分原理は中に含んでいるのである。
結弦「最後のどんでん返しって、これ?」
麻友「この後よ」
要するに、ラグランジアンで測った長さが、この世界の本当の距離なんだね。
」2022.1.19 17:32:37
結弦「ラグランジアンで、測った長さって?」
若菜「えっ、長さは、物差しでなく、ラグランジアンで、測れって?」
麻友「慣性の法則が、出てくるとは、思わなかった。でも、それだけでなく、この世界での本当の長さの測り方は、ラグランジアンに、位置と速さを入れて、測るべきなのだ。物体は、そうやって測った世界の、最短距離を行く。だから、運動の第二法則である、 は、本当は、第一法則に、含まれている。太郎さんが、ランダウの変分原理があれば、後、ファインマンの原子仮説と、大江さんの『ある時間、待ってみるように』だけで、生きていけるというの、納得よね」
若菜「さすがに、それは、想像してなかった、どんでん返しですね」
私「今日は、ここまでで、終わりとしよう」
現在2022年1月23日20時17分である。おしまい。