2022/12/26の物理学 数式の大切さ
今朝は『ブラックホールと時空の方程式』の続きを読みました。
物理で使われる数式が大切な理由を、具体例を出して説明してありました。
興味深いと思ったのは、数式を使うことで「目に見えない世界を扱うことができる」という点です。
たとえば次元。三次元までは理解できますが、これが四次元、五次元と増えていくと想像することは不可能です。それでも数式を使えば、議論が可能になります。
超弦理録(ひも理論)では10次元や11次元が扱われるそうです。
4次元でもイメージできないのにそれらが議論できるのは、数式のおかげです。
注釈に書かれていましたが『フラットランド』という作品では、2次元に住む人々から見る3次元の世界が語られているそうです。
機会があれば読んでみたいと思いました。
他にも、数式で複素数を扱えることで、素粒子の世界を議論することも可能になります。
高校時代に複素数が出てきたときに「何の役に立つんだろう」と思いましたが、大学で学ぶ高度な物理学に必要なものだったんですね。
微分積分も単独で学ぶと「なぜこんなことをやらないとダメなんだ？」という気持ちになります。まあそれ自体を解くことも楽しいのですが。
微積分と一緒に運動方程式を学べば、意味や必要性が分かって、理解度も深まるし楽しいと思います。
予備校などではそういう授業もあるそうですね。
うちの子も「微積の必要性がわからん」と言ってたので「物理の力学で必要になる」と答えました。そしたら「一緒に勉強したい」と言い出しました。
余裕があればそこまでやらせたかったのですが、直近の受験を考えたら取り組ませる勇気が持てなくて、教育課程通りの勉強をさせました。
そこで一緒に学んでいたら、今ごろは物理関係の分野に進んでいたかもしれません。
惜しいことをしました。
という具合に数式の大切さを理解した上で、次回は二次元における三平方の定理を見ていくようです。Δも出ているようなので、早速微分の扉も開けるのでしょう。
本に書かれている説明が丁寧なので、当たり前に思っていたことを再確認しながら読んでいます。
次回以降も楽しんで勉強できそうです。
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