数学・物理の実践としてのコンピュータ

計算物理学の勉学では、フーリエ解析の章までたどり着いたことは前の投稿に記した。ずいぶんと長い道であったゆえに、学び取ることも多かった。計算機イプシロンから始まり、酔歩、差分方程式、数値積分、線形代数、フィッティング、ルンゲ-クッタ法…と実に多くのことを学んできた。約一年と四か月かかった。

そしていま、フーリエ解析、ウェーブレット解析を学ぼうとしている。この二つを学び取れば、あとは物理現象をコンピュータで解析する「実践」へと突入する。やっと、だ。やっと、ここまで来たのである。

学部生だったころ、物理数学を熱心に学んだ。物理学科の学生ならば、物理数学は学部1年生か学部2年生で学ぶ科目だ。私が物理数学を学んだ本の順序によると、以下のようになっている。

• 常微分方程式
• ベクトル解析
• 複素関数論
• フーリエ解析・ラプラス変換
• 偏微分方程式

学部2年の頃の春…、季節・月としては丁度今頃になる。当時の私は特にフーリエ解析にすごく興味を持っていた。時間-周波数の変換について大変驚いたし、応用範囲が非常に広いことにも驚いた。複雑な波形をいくつかの単純な波形の足しあわせで表現できるなんて。そう思ったのである。もちろん、ほかにも興味を持った。しかしフーリエ解析は特別だった。

月日は経ち、現在に至る。自分のコンピュータで、自分の書いたプログラムで、実践できるのだから、これは本当にすごいことだ！
大学院修士課程を修了して数十年が経ち、私は流体力学、気象学、地震学、音響学に興味を持った。とても面白い毎日が続いている。驚きの連続だ。数学ではフーリエ解析に加え複素関数論やトポロジーに自然に引きつかれていった。そしていまではコンピュータという有力な道具がある。

計算物理学を学んでいて良かったと思える。いや、「学んでいて良かった」というのは、全ての学問でも同じくいえると思う。理論だけではなく実践を行なうと尚更感じることだと考える。

さあ、今日はどんな発見があるのだろう。