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研究者詳細情報
国際文理学部 環境科学科
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黒木 昌一
准教授

黒木 昌一

クロキ ショウイチ

略歴

1983年 九州大学理学部物理学科卒 
1985年 九州大学大学院理学研究科物理学専攻修士課程修了 
1989年 九州大学大学院理学研究科物理学専攻博士後期課程修了 
1989年 福岡女子大学家政学部講師 
1992年 福岡女子大学家政学部助教授 
1995年 福岡女子大学人間環境学部助教授 
2011年 福岡女子大学国際文理学部 准教授

取得学位

理学博士

研究テーマ

非線形平衡系の統計物理

研究概要

地球の大気運動のような自然界で起こっている現象は、系を特徴付けるパラメタの変化に対して、非線形な応答をし、非常に多様な運動状態が現れるのが普通である。この多様性は、パラメタ変化に対してだけでなく、観測するスケールの違いによっても見ることができる。 つまり運動状態がスケールで階層化する。「マクロな」力学的エネルギーは、摩擦により分子レベルの熱運動として散逸していく。これは、大きなスケールから、小さなスケールにエネルギーが「流れて」いると言い換えることができる。大気の運動のような巨大な運動の場合、分子摩擦によるエネルギー散逸に至るまでの間に、中間的なスケールの運動を経由して、大きなスケールから小さなスケールへエネルギーが流れていることが知られていて、乱流運動がこれに寄与していることから、乱流摩擦と呼ばれている。乱流は、決定論的な法則から生じるランダムな振る舞いである。このようなカオス的な運動が引き起こす、摩擦によるエネルギーのスケール間の「輸送現象」を、射影演算子を使った森の方法を拡張することによって定式化し、自己相関関数や他の統計量を使って摩擦係数などの「輸送係数」を小数自由度系のシステムで導き出し、シミュレーションを行って確認する。

主要研究業績等

関連専門分野

統計物理学

所属学会

日本物理学会

担当講義科目

学部

担当科目 開講期 開講年度 内容
環境物質論および実習Ⅰ 前期 2017年度
環境物理学 前期 2017年度
ファーストイヤー・ゼミⅠ 前期 2017年度
基礎物理学実験 前期 2017年度
基礎物理学 前期 2017年度
物理学と現代社会 後期 2017年度
環境物質論および実習Ⅱ 後期 2017年度
環境科学演習 後期 2017年度
ファーストイヤー・ゼミⅡ 後期 2017年度
機器分析学実験 後期 2017年度
卒業研究演習 通年 2017年度
卒業論文 通年 2017年度

大学院

担当科目 開講期 開講年度 内容
環境物理学特論 前期 2017年度
環境自然科学特別演習Ⅰ 後期 2017年度

キーワード

カオス, 非線形現象, パワースペクトル, 射影演算子

高校等への出前講義テーマ

単純なルールから複雑な構造が現れる(カオス理論の説明)

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