ただの高校生が地震学に触れて人生振りまくった話

お久しぶりです、さきまるです。
一定の需要があったっぽかったので
高校時代にさわりだけでも触った学問について
話していこうと思います。

⚠️注意⚠️
いずれに対しても浅学者であるため、間違ったことをお話しする可能性があります。間違いがあれば、ぜひご指摘いただけると大変ありがたいです。

一応スペックだけ話しておくと
地方公立自称進でスニーカーエイジという軽音の大会で全国に出てたドラマーです。
高校受験時に高校数学に手を出して塾の先生から止められ、ついこないだ熱力学に手を出して塾の先生から止められる好奇心旺盛な人間です。

高一、純粋数学期

微分方程式

クラスメートとは少し別な分野で傑出したいと思い、高一の秋ごろに触れました。これのおかげで昨年度の物チャレにおいて大変役立ちました。
軽く概要を話すと、基本的には道具として使うようになるかと思われます。僕自身はこの後に物理をたくさんやることになったので、すごく入りとしてはやりやすかったです。このころは関数解析とか複素論とかを触れてないので質が大変低かったです（まあ今も多少低いが）。
ただもう少し厳密な部分まで掘り下げられたら良かったなと思いますが、今となってはafter festivalです。

線形代数

主に行列の習得をメインにやってた感じです。ヨビノリのスカラー三重積あたりまでやりました。こいつも道具です。まだ量子とか、相対論とかで縮約を使うに至れてないので、あんま使えたことがないですが、ベクトルとして書くときはすっごい役立ってます。数学でもたまに使えて喜んでます。

ラプラス解析、フーリエ解析

こいつらも道具として使っていた感じです。完全に習得できてないので、ハイゼンベルグが行列力学を作るときにボルンが行列覚えててアドバイスしたのと同じ感じです。
なんとなくですけどもっと上手く使えたら学べる物理の幅が広がるんかなーと思ってます。というわけでまだまだ学んでいきます。使ってるときは基本的に花文字と使う式がカッコいいのでモチベが広義短調増加列をなします。

OMCで使うもの

基本的にOMCをやっていたので満遍なくやってはいました。整数でも普通に中国剰余とかフェル小とか全然今より上手く使えてましたし、組み合わせ論はもっとうまかったけど、論理を習得していなかったので大変甘かったものでしたね。今はそうかと言われれば答えにくい
経験としてはすごく役立ったので入試終わってからまたやりたいと思う次第です。

宇宙論+地球科学

初等中の初等な部分です。ケプラーに毛が生えたようなことをオリンピックやら地学対策でやってました。
本当にカスすぎて今は目も当てられません。
この頃に電離圏とかそう言った単語は覚えてった感じです。だからこそオリンピックの素晴らしさを伝えていきたいとは思う。
それ以外でやってたことは星座の関係性を把握したとか、特異な星を覚えてたとかです。もちろん一年時は全落ちしました。雑魚すぎて悲しい。
今俺が持ってる地学関連のpdfは大体この時期に拾い集めたものですね、恐らくですが。

マクスウェル方程式、ベクトル解析

こいつらが僕の2年次の研究意欲を掻き立てそうな一大要因になりました。
えっと初学者にはむずすぎる！！！！！
特にアンペールマクスウェルの式、あの式で二週間かけたことは覚えてる。
なんでやろうと思ったのか今となってはわからなかったです。クラスメートになんなんと思われてました。ガチで辛かったけど証明し切ったとき、全能感やばかったです。これがあったからこそ簡単に電磁気やりやすくなったし、他の分野もそこまで重いと考えずできていると思いました。これを東レとかで活かせるように戻して活用していくのができたらと今はただただ思っています笑。

高二(1)、高校理科期

力学

この頃はゼミがあったのもあって道標や新物理入門なんかを使って頑張ってました。物チャレで、いろんな手法で頑張ってました。多分こんときが高二春までで物理のピークだった説はある。（たぶん東大25/60）
すごく演習もしてたのでできたって感じですかね。このとき概要は掴めた感じがありましたがエネルギーとか二体問題とかの本質はにぎにぎできないでいます。

有機化学（主に高分子中心）

神楽のためにやりましたが正直言って一番記憶から抜けかけてるところです。普通に高校生がやる範囲を先取りしただけです。ちょっと問題を解いたりはしましたが。
シンジオタクチックポリマーとか核酸とか糖を中心にやった記憶はあります。

高二(2)、波瀾万丈理科期

ここからは研究のためにやったことがメインとなってくるのでかなり紆余曲折が混じっています。

自然地理

地形輪廻や造山運動の細かいところまでやりました。
これを通さなかったらまずまずイメージが一切つかなかったので挟んで良かったと思っています。
あとはこの後に人口とか都市に行くことになるんですけど成り立ちを考える癖を自然地理でつけたおかげで、かなり抑えやすくなりました（体感）。

プラズマ物理学

たぶんここに一番時間を割いてます。なんせ教材が割と少ない！もちろんネット上の教材は拾い集めましたよ！でもこれを結集したとて現実の電離圏モデルと照らせし合わせられるかと思うとまだまだ道は遠く、気が滅入りそうでしたね。
なんせ量子的効果を少々無視した（？）上で正しく起動や性質を古典物理の範囲内で行うわけですから、相当扱いには手こずりました。ここをちゃんと真面目にやっていれば…
まだまだこれもやります。恒星（太陽）なんかではやることになりますし、電離圏でもかなり扱いますし。

流体力学

一番触りだけやって諦めたやつです。難しい！流量保存則とか（俺の脳では）思考実験の域を出ないがかなり労力を使う！でも確実にイメージは膨らみましたし、あるとないのだと読める論文の量が増えるのであった方が絶対いいです。あとはやっぱり剛体の力学じゃ扱えきれなかったことが扱えてくるのもでかい特徴！
大学入ってからまたしっかりできるっしょ！笑

位相論

これも難しかった。数学的概念が180°崩れた。今までやってた数学ってなに？って思ったもん。
関数がより理解広がったので所謂天才が出すような関数にも割と抵抗が減りました。でもやはりこの理論の自己構築には普通に1年以上要するよ。
確か偏波解析の時にわけわかんない単語が多かったからすこし触れた感じです。

有機化学（反応機構中心）

国際共同研究のためにいちから理論立てて思考するために求核置換反応やら求電子置換反応なんかもやりました。なんというか概念自体は掴みやすいんですけど、原子たちに対する理解を必ず伴わなければこのときに化学実験するときのコツも掴みました。
（実験に関しては慣れれば、っていう部類ですよね。）
化学結合論の動画をヨビノリがやってたのでそこで併せて学んで成長してって感じです。結構並行してやってたのでキツかったです。

解剖学

これはドラムのためにやってました。おかげで指先がより抽象的に俯瞰的に見ることができたことで素晴らしいものになったなーと思います。とくにシングルペダルのコンビネーションテクがうまくついた感じです。
運動神経がより鍛えられていきます。

量子力学

これは有機化学をやった際に反応の内部まで普通に気になったので少しだけやりました。シュレーディンガー方程式がまあ普通に理解できるくらいまではできるんですけど、ポテンシャルとかハミルトンの扱いなんかはまだまだ慣れ切っていない感じなのでこれも大学入ってからもう一回やりたいです。（ぶっちゃけどっちにしろやるだろうし）
プラズマとかカチオンとかの考察もできるくらいまでにはなりたいっすね。

熱力学

ようやくここに来て熱力学を触れました。
いろんなpdf触ったんですけど個人的には、広島大学のpdfが良質かなと思いました。
僕があまり声高に話せるわけじゃないんですが、必ずエントロピーの概念に苦しみます。かなり幅広く扱いますし、ヘルムホルツエネルギー・ギブズエネルギーではもう当然のように使います。こいつらの熱力学関数としての性質を掴みはできたのですが、そっから先もきついとは聞くので、またやるとなったら頑張りたいです。

被災語り部（東日本大震災）

学校活動の一環でやりました。なんせ被災した地域の人間ですのでその体験を語るのは至極真っ当なことだなとは思います（ネタじゃなく）。
具体的には原子核物理も含めた原子炉の話であったりとか被災した地域の惨状とか、除染の実際、食の安全性、回復の現状なんかを語り部として伝えていった感じです。
ちなみに今はどうかわかりませんが、福島県は義務教育に原子核物理が含まれています（）

地震学

学校のプログラムの一環といえば一環ですが、一人で自由にやりました。地震災害のことも、他の現象との組み合わせも、断層運動としての考察も。いろんなことをやりましたし、これからもやっていきます。
学問の性質としては理学の中でもどちらかといえば工学に近い方の学問だと感じています。応用がかなり多いですし、比較的新しい学問（1880年代に日本で興った！）なので形式化のされ方がやはり好きだなと感じますね。まだ古文書や地層、断層に頼る領域まで達せていないので、早く達せるように頑張りたいです。
あとは後述する線形応答理論やそれ以外の学問も抑えておかないと完全に語れたことにはならない気がします（少なくとも今は）。

今後学んでみたいもの

統計力学

熱力学を学んだとき、コラムによく書かれていたのが統計力学のお話で、より進んだ熱力学の理論という捉え方をしてます。恒星をやるので必ず抑えておきたいとは思います。あとはらじあんくんが駒場祭のとき持ってたのが見えたので長期的にやって語り合いたいではありますね。あとはマクスウェルボルツマン分布も存在としてわかるだけでなくしっかり抑えたい。

電磁気学

さらに深掘りしてやりたいですね。半導体とかだけでなく線形応答理論をガチるときに必ず理解していなければ使えないのでね。あとはもっと丁寧にマクスウェル方程式が使えるような技術力をもう一回学ぶことを通して身につけたいです。

相対論

ヨビノリさんがやっているので笑
それだけじゃなく、量子論との表裏性がよく言われるじゃないですか、だからやりたいんですよ。
時間と空間の相互作用とかロマンあるし、エネルギーの表出とかもすごく興味深いです。

地質学

地震学をやるのにそこまで綺麗に触れきれていない学問です。層序とかで怪しい部分は特にないとは感じていますが、測地とか内部構造を体系的に理解できたわけではないので徐々にやっていきたいです。

群論、環論、圏論

演算の構築、有機物の並ぶ論拠としての学問、だからこそ抑えたいです。点群って話とかもありますし、単純に友達がここにだいぶ明るいので少しでもついていけたらいいなと感じ、やれたらなと思っています。

恒星（特に太陽）

我らが熱源としての性質だけでなく、電離圏現象で少なからず影響されるものですので絶対やっておきたいです。恒星風とかプロミネンス、フレア、形成とか将来とかめちゃくちゃやりたいところです。
これを学ぶことで連星や、銀河なんかもより鮮明に脳内での像が結ばれるのかなと思ってます。

情報理論、深層学習、NN

機械系の新しい学問ですね。僕は現段階では完全使われる立場なので、根本から理解してよき研究パートナーとしていきたいところです。抑えたらすごく気持ちがいいくらいに怖く無くなるし、何よりAIを教育できるのはロマンですね。

素粒子物理学

恒星の根幹ということで絶対丁寧にやるべきところだと思ってます。単に宇宙の将来とか原始の宇宙とか、原子の行く末とかめちゃくちゃ興味ありますし、できてきたものを他の学問で扱うわけだから、やっぱ扱っておきたいですよね。
あとは素粒子の性質としてかなり多くの人が惹かれているのもあるのでそこの流れに乗っかっていきたいではあります。

哲学

やはり科学を純粋にやるんだったらやらなければってところですよね。ニュートンやパスカルといった偉人たちも哲学を学んでいるということで、より体系的に自然科学を捉えていけるし、思考のプロセスを著に起こすことを当然やるわけですから、対話的である哲学はやはり有効だと思います。
アリストテレスとかの古代ギリシャの哲学からやりたいです。

線形応答理論

現段階では一向に届きそうもない、僕からとってみれば完成にかかる時間が4年そこらとかかかりそうな超大作のような学問だと思っています。なんせ電磁気学、熱力学、力学、量子論、波動、非平衡統計力学、フーリエ解析、だけでなくこれを応用しようという姿勢に持っていかなければいけないという感じですので、より深く学んでいきたいとは考えています。
これができるようになる頃にはつよつよになってたいですね。今からやるのは気が早すぎる……

音楽理論

一ドラマーとしてこれは知っておきたいです。曲を作るわけではないですが、セッションの流れを作り上げるという意味ではかなり大事な話になると感じています。
あくまでこれは娯楽ですがそれのままで留めてはやはり面白くないということでやってみたいです。

いかがでしたでしょうか！高二までの学問の変遷とこれからやってみたい学問をつらつらと書いていたらあっという間に5,000字を超えていて、僕も正直信じられないでいます！笑
まあ大学に入ってからになると思いますがもう一度触れて体系的な理論を作っていければと思いますので、これからも応援していただけると嬉しいです。

ご清覧ありがとうございました！