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Template‐ノート:物理量

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イタリックの指定について

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現在、「次元」と「記号」に''...''がついていてイタリックで表示されますが、指数や下付文字までイタリックになってしまいます。（周波数のT-1 のように）

デフォルトは立体にし、イタリックにすべきところだけテンプレート呼び出し時にイタリック指定にするほうがいいのではないでしょうか。--Unoa 2009年8月10日 (月) 21:08 (UTC)[返信]

SIにおいて、次元の記号はサンセリフローマンの大文字とされている。少なくともイタリックとすべきではないでしょう。-124.110.222.82 2014年8月5日 (火) 09:55 (UTC)[返信]

次元の記号と冪の間のスペース

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L, M, T,... で次元を指定すると記号と冪の間にスペースが入ってしまいます（たとえば L = 2 が L 2） https://ja-two.iwiki.icu/wiki/Template:%E7%89%A9%E7%90%86%E9%87%8F/testcases#M=-1,_I=1,_T=1

改訂提案 (2021年4月)

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以下の通り本テンプレートを改訂することを提案します. --Osanshouo（会話） 2021年4月18日 (日) 07:42 (UTC)[返信]

提案

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要旨

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  • 引数「階」に対応する欄を「座標変換のもとでの変換則」と表示されるように変更する.
  • 引数「値」(仮称) を新設する.
  • 上記二点に伴うドキュメントの改訂.

現状の問題点

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「種類」欄
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先行議論: ノート:インピーダンス#Template:物理量_の「種類」欄

本テンプレートには「階」という引数が存在し, docによるとこの引数には「スカラー、ベクトル、擬ベクトル、○階テンソル 等」を入力することが想定されています. つまり, この引数は座標変換のもとでその物理量がどのように変換されるか (変換則) を記入することが意図されています. しかしながら, この欄は記事中では「種類」欄として表示されています. 「種類」という言葉は非常に広い意味を持ち, 必ずしも変換則を意味するものではありません. その結果, 例えば「種類: ベクトル」と表示されているとき, これを「大きさと向きを持つ量」という意味で解釈してしまう可能性があります. 可能ならば誤解を招く表記は避けるべきです. 逆に本テンプレートを使用する人が変換則とは関係のない性質を示すために「階」引数を使用する可能性があります (以下に示すように, 実際に水理学や電気工学でそう推測される用例が見つかりました). このような意図に反する使用はテンプレートを使用する記事を機械的に処理する際にノイズとなり, 好ましくないでしょう.

2021年4月10日に調査した本テンプレートの「階」引数の使用状況です (私が気になった記事については※を付しました).

私が気になった点について簡単にコメントしておきます.

  • 時間はスカラーに分類されていますが, あまり見慣れない感じがします. 出典を希望します.
  • レベル表現はスカラーなのでしょうか. というより, そもそもこれはTemplate:物理量を使うべき記事なのでしょうか.
  • 水頭は座標変換の観点からはスカラーに分類するべき量に思えますが, 水理学では扱いが異なるのかもしれません.
  • 起電力と電圧降下は座標変換の観点からはスカラーに分類するべき量に思えますが, 電気工学では扱いが異なるのかもしれません.
  • 電荷密度やエネルギーは, 3次元的にはスカラーで正しいのですが, 4次元的にはどちらも4元ベクトルの第0成分として扱われる量である点がすこし気になりました. 時間や面積, 体積も4次元的にはスカラーではないです.
  • 電場や磁場には本テンプレートが使われているものの, 重力場やヒッグス粒子などには使われていません. 場に対しても本テンプレートを使用してもよいと思うのですが. なお素粒子の場合にはTemplate:Infobox particleが用いられている記事も多いです.
値域
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複素誘電率やインピーダンスは複素数値を取ります. 粒子数や (電気素量を単位とする) 電荷, 量子化された磁束は整数値 (離散値) を取ります (uクォークは電荷2/3だ, といった突っ込みはご容赦願います). 電場は実数の三つ組ですが, 4次元電磁場テンソルは4次の反対称行列です. 場の量子論においてフェルミオン場をグラスマン数値の場として扱うこともあります. このような物理量が取り得る値の範囲は物理量の基本的な性質のひとつであり, それを明示することは間違いなく有用でしょう. しかし現在本テンプレートにはそのような機能がありません. 「複素スカラー」のような形で「階」引数に集約することもできるかもしれませんが, 変換則とはやや異なった概念であり, 独立させる方が良いでしょう.

提案

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「階」引数の表示変更
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「階」引数は記事では「種類」と表示されますが, これを「座標変換のもとでの変換則」といった表現に変更することを提案します. 上で指摘した通り, 現在の「種類」という表示は doc の意図を正確に表すものとは言えず, 誤解を招いたり, 意図に反して使用される可能性があります. なお英語版では「transformsas」引数は「Behaviour under coord transformation」と表示されており, これに合わせるという提案になります. また, これに伴い, doc も「座標変換のもとでの振る舞いを記入する」といった説明を冒頭に付け加えるべきと考えます.
なおこの変更は後方互換性を損ねる可能性がありますが, 私が把握している限りでは「インピーダンス」, 「水頭」「起電力」「電圧降下」だけが該当すると思われます. それ以外の記事では問題ないはずです.

「値」(仮称) 引数の新設
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物理量が複素数値や離散値を取るといった情報を記入するための「値」引数を新設することを提案します. 記事本文でも「値」と表示されることを想定しています. これが導入された場合, インピーダンス (および必要ならば起電力と電圧降下, 水頭) の現在の「階」引数はこの引数へと引き継がれるべきと考えます.
ただ, 現時点で私は場 (電場や電磁場, 重力場, 渦度, ヒッグス粒子 (ヒッグス場) など) に本テンプレートを用いる場合, この引数をどう設定するべきか確信がありません. つまり, 例えば電場の場合、これは「実数」と表記するべきなのか, 「」とするべきなのか, でもそれでは場であることを表現できていないのでは, といった疑問がよぎります. doc はその点を考慮して文面を検討するべきと思います. また, 「値」という引数名はTemplate:物理定数のものと被っており, その物理量の値を記入する欄かと誤解を招く可能性は否定できません (ただ値が定まっているのならばTemplate:物理定数を使うべきだと思います). これを避けるために「値域」といった引数名にするというのは問題ないと思います.

留意事項

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複数の値が期待される引数
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上でも言及しましたが, 3次元の空間回転を考える場合と4次元の Lorentz 変換を考える場合で変換則が異なる物理量が存在します (エネルギーなど). あるいは, 誘電率や圧力は, 一般には2階テンソルであるものの, 等方的な媒質の場合にはスカラー成分だけがゼロでなく, 実質的にスカラー量として扱うことができます. 「値」についても例えば量子力学では束縛状態のエネルギーは離散値を取ります. このような事情について本テンプレートがどの程度配慮すべきか, 判断に迷います.

他言語版との対応
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本テンプレートは2007年に利用者:Nnhさんによって作成され, 2009年に利用者:Unoaさんによって現在の形に近い形まで整備されました. この過程で他言語版の対応するテンプレートと相互作用がほとんどなかったと見られ, 英語版, ドイツ語版, フランス語版いずれとも互換性がありません (これらの言語版同士でも互換性がないです). 本提案は「階」引数を英語版の「transformsas」引数に寄せることを意図していますが, フランス語版では「nature」という単一の引数にその物理量に関する性質（値, 変換則, 示量性か示強性か, など) を集約しています. ドイツ語版にはこれらに相当する引数はないようです. そこでフランス語版に寄せて「性質」引数を設けるというのも一案だとは思いますが, 「性質: 複素数」というのはおさまりが良くないと感じます.

Acknowledgement
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本提案はノート:インピーダンス#Template:物理量_の「種類」欄での利用者:RnTkmさんのアイデアがベースとなっています.

議論

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以上の通り, 本テンプレートの改訂を提案します. ご検討よろしくお願いします. --Osanshouo（会話） 2021年4月18日 (日) 07:42 (UTC)[返信]

  • 情報: 本テンプレート Template:物理量 が使用されている数は約 110件あるようです。
  • 情報: 参考に、英語版 Infobox physical quantity の使用例をリンクしておきます。en:Angular_velocity　この例では transformsas 引数も使われています。しかし、いくつか見てみましたが、transformsas 引数が使われている例は少ないようでした。（あまり使われていないのか？）
  • コメント 2つの引数（変換則 と 値域）を用意するにしても、必ず両方使わなければならないわけではないですよね。実数で 変換則に必要な分だけの成分がある、というだけの場合は、「値域」の方は特筆することもないわけで、書かなくてもいいんじゃないかとも思いました。 インピーダンス のように複素数になるとか、グルーオン場のように時空間のベクトル・テンソルとしての足以外にも添え字があるといった場合は「値域」を使ったらよいと思います。 --RnTkm（会話） 2021年4月19日 (月) 12:44 (UTC)[返信]
  • コメント 「種類」から「変換則」に変わっても内容を引き継げるかという話ですが、単純な基本的な物理量はいいですが、「応力拡大係数」「比強度」「摩擦係数」など 意味的に複雑そうなものはどうなのでしょうか。 ある定義の下では（変換則の意味でも）スカラーというのは正しいのだろうとは思いますが、 以前よりも欄の意味が厳格になることによって （検証可能性や出典などの面も考えると）安易に書けなくなるというのはあるかもしれないなと。 そういう場合は 単純に引き継がず「変換則」欄を書かないというのも 1つの手ですが。　
あるいは、「種類」欄が表示できる引数も 残しておくという手もあるかもしれません（残すとしても 説明文＆引数名は変更。「変換則」で問題なく表現できる場合は「種類」は使用しない）。 --RnTkm（会話） 2021年4月29日 (木) 02:49 (UTC)[返信]
  • 引数「階」については、ご提案のとおりだと思うし、改修したらいいんじゃないかなあと思います。ただし、この機会に、引数説明に「この引数に何を書くべきか不明確な物理量に対しては、無理に記さないでください。空白で結構です。独自研究はしないでください。」という注意書きを付けといた方がいいと思います。引数が用意されていると、埋めたくなるのが人のさがなので。「比強度」のように今回の見直しの中で引数「階」の使い方に疑問の付いたものについては、テンプレート仕様変更に合わせて全部消していいと思います。
引数「値」については、物理量が複素数値や整数値であるような場合にそのことをテンプレ中でも何かしら示したいという需要は理解できますが、ほとんどの物理量は実数なので（実数として扱われるので）、それら全部に対してもわざわざ引数を埋めて「実数」と記すのはナンセンスな感じはあります。あと、何かの物理量が複素数値や整数値であるような場合には言及がありますが（すなわち出典が示せますが）、何かの物理量が実数であっても一々言及されない（直接的な出典が示し難い）という事情があります。だから、「値」という限定的なものよりも、「特記」みたい名の引数にして、複素数値・整数値であるといったことに加えて、分野による考え方の違いとかも書けるような引数を追加した方がいいんじゃないかなあと思いました。--Yapparina（会話） 2021年5月4日 (火) 13:16 (UTC)[返信]
  • 何を書くべきか不明確な場合・よくわからない場合は無理に書くな、といった意味の注意書きは賛成です。 疑問があるケースをどうするかですが、 種類欄にあるのと同じ情報（「スカラー」等）が 記事本文中にあればいいですが、ない場合もあって、 いきなり消すのではなく [要出典] や [疑問点] を付けるのでもいいかなと思いました。--RnTkm（会話） 2021年5月8日 (土) 11:05 (UTC)[返信]
  • 報告: （私が関与して）状況の変化があった記事について報告します。
  • 電圧降下 … Osanshouo氏によってここに提案が出される前に 「種類」欄を私が消してしまった。
  • 電気力線 … 物理量box 自体除去（コメントアウト）＆ 本文を修正。（Osanshouo氏による調査より前）
  • 起電力 … {{疑問点}} を貼った（4月27日）。
  • 水頭 … {{疑問点}} を貼ったところ、他の人によって「スカラー」に修正された。
  • レベル表現 … 物理量boxを使うこと自体疑問。しかし 本文中にあった方がいい情報が物理量boxにある。本文に {{疑問点}} を付けたり、一部加筆した。（＆告知）
  • アドミタンス … インピーダンス と同様、複素数になることを書いた。（告知を出している）
スカラー／テンソル どちらの扱いもありそうなもの
以下の記事では、これまでの（種類欄の）記載内容は疑問ありですが、「変換則」引数へ引き継ぐこと自体は問題ないと思ったので、今のところ告知は出していません。
--RnTkm（会話） 2021年5月8日 (土) 11:05 (UTC)[返信]
  • コメント RnTkmさん、他記事の巡回・調整ありがとうございます。Yapparinaさん、コメントありがとうございます。「独自研究はしないでください」はおっしゃる通りですし、おっしゃるような但し書きをdocに加えることに賛成です。同時にお手本となるdocの「表記例」にもきちんと出典を明記してもよいと思います（いま手元に適当な文献がないのですが）。「値」ではなく「特記」という提案は、私は別段「値」にこだわりはないですし、他言語版でみられる示強性か示量性かを記述する欄としても使えますから、確かにその方が良いと感じました。--Osanshouo（会話） 2021年5月15日 (土) 12:12 (UTC)[返信]
    • 提案から十分な時間が経過し、「階」引数については賛成意見のみでしたので合意が形成されたものと判断します。ただテンプレートの実際の改訂は「値」ないし「特記」引数についてもどうするか合意されてからでなければなりません。私はYapparinaさんの意見を受けて「値」よりも「特記」の方がよいと考え直しましたが、@RnTkmさんはいかがお考えでしょうか？ RnTkmさんに異議がなければ、「特記」とする方向で進めたいと思います。--Osanshouo（会話） 2021年5月19日 (水) 15:30 (UTC)[返信]
    • コメント 「特記」でもいいと思いますが、今回の改訂では テンプレートの挙動（表示）だけでなく 説明文(doc) もわりと重要なところなので、具体的な文面を作ってそれも併せて検討していかないといけないかなと。
    　やや脱線ですが、物理量の変換性の辺りについて（時空対称性なども絡めて）きちんと書かれた記事がないところも問題の1つなのかなと思います。 英語版だと多少マシなようですが、十分ではない感じがする。en:Scalar (physics), en:Principle of covariance　--RnTkm（会話） 2021年5月20日 (木) 04:17 (UTC)[返信]
  • 現在本改訂提案に割ける余力がなく、大変申し訳ない次第です。夏頃までには改訂を完了したいくらいののんびりペースでお願いします. RnTkmさん, コメントありがとうございます. en:Principle of covarianceを立項しようかと軽く文献を当たりましたが, 歴史的経緯などの解説が見つけられなかったために百科事典的な解説が書けそうになく, 二の足を踏んでいます. --Osanshouo（会話） 2021年6月2日 (水) 15:05 (UTC)[返信]

単位について

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「角度」の記事において，量と単位の概念の区別ができていない不適当な記述の削除を行いました。 不適当な記述が追加された編集において，Template:単位が追加されています。 角度は物理量ですので，Template:物理量へと変更しようとしましたが，このテンプレートには単位「度」を入れるべきパラメータが存在しません。

さすがに角度の単位としてSI単位のラジアンだけとするのは有り得ないと思いますので，体系外の単位を入れるべきパラメータを追加すべきだと思います。 -電工石火（会話） 2022年10月29日 (土) 02:34 (UTC)[返信]

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