AI_ML_DL’s diary

人工知能、機械学習、ディープラーニングの日記

DFT(density functional theory)を理解しよう!

DFT:density functional theoryを理解しよう!

20240713:書き直しが続き、先に進めない。その理由は、自分にとって、DFTの習得は現在進行形で進んでいるから、かもしれない。

書いている時間がないから、かもしれない。

2,3日前に、Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methodsを注文した。注文したのは第1版 (2008/10/23)で、第2版 (2020/8/27)は注文できなかったのだが、今確認するとこれも注文可能になっていたので、重複するが、注文した。

ということで、第2版は入荷日未定だが、初版は7/18までに届くということなので、それが届いたらここで紹介することにしよう。

この本の購入動機を書いておこう。

固体物理もDFTも講義を受けたことがないので、なにか適当な教材は無いかと探していたのだが、頭に浮かんだのは、20年以上前に利用していた、MITのOpenCourceWareである。久しぶりにサイトを覗いてみると、様変わりしていて驚いた。当時はOCWが開始されて間もない頃で、いつ頃どのような講義が公開されるかという予告であふれていて、公開されている講義数が100件もなく、講義内容のビデオ公開はさらに少なかったように思う。今では数千件の講義ビデオが公開されているようである。

キーワードをいくつか入れて探すと、DFTを扱ったものが見つかったので聴講してみた。その講義で紹介されていた推薦図書リストの1番目のものを選んで読んでみようと思い、アマゾンで注文した、ということです。

当時は英語の勉強のつもりで聴講していたのだが、物理を担当していた先生が非常に面白く、実演が多く、見ているだけで楽しかったのを思い出し、探してみたが見つけることはできなかった。

実験物理学者だったようで、印象に強く残っているのは、誤差を表示していない計測値は意味が無い、ということを、寝ているときと立っているときとで身長が異なるかどうかを調べる、というのをその場で学生に実演してもらい、横になっている状態と立った状態で身長を計測し、その差が2.5 cmくらい、誤差が0.5 cmくらいと見積もって、寝ている状態の身長の方が大きいという結論になった。誤差を評価することなく、その差が2.5 cmということだけでは、どちらの身長が大きいかは判定できない、判定してはいけないということである。当たり前のことのようだが、査読付きの論文でも誤差の表記の無いものを見かけることがある。

さらに、へリウムガス中では音速が異なるので音程が変わるということを、実際にヘリウムガスを吸引し、声を出して実証していた。他にも、バンデグラフを使って電気をためて、放電実験したり、自分に電荷を溜めて毛髪が逆立つところを見せたり、やりようによっては危険な実演もいくつかあったように思う。もしかすると、こういうのが不適切だと評価されて、公開を取りやめた可能性もある。