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*物理学 Physics ~ 物理学とは、物質の性質やふる舞い、物質間に働く作用につい... 物質をできるだけ単純な要素に分割し、要素間に働く作用を数... ~ ***物理学の原理・法則・定理 -原理｜Principle 物理学の理論の基礎となる単純で普遍的なもの。経験や実験を... --アルキメデスの原理、テコの原理、パスカルの原理・・・ --フェルマーの原理（光は常に最短距離を選ぶ） --光速不変の原理（光はいかなる系から見ても光速で運動する... //--等価原理（重力質量と慣性質量は同じ） //--不確定性原理（完全に静止した物体はない） -法則｜Law 原理から導かれるもので、一般に数式モデルとして表現されま... -定理｜Theorem 法則から導かれるもの。法則の正しさを前提として「証明」さ... -参考：数学（形式科学）の用語 --定義：概念・意味が他と区別できるように恣意的に定めたも... --公理：証明はできないけれど、正しいと仮定して論理の出発... --定理：定義や公理から証明することができるもの //--参考：なぜ 1+1 = 2 になるのか？ //---２という数字をそのように定義したから（定義的説明） //---そのように仮定した数字を2と置いたから（公理的説明） ~ ***理論物理学と実験物理学 -理論物理学は、文字通り理論的な模型や理論的な仮定（主に数... -一方、実験物理学は、特定の物理現象に関して物質の振る舞い... ~ ***古典物理学と量子物理学 量子物理学の登場後、現象を扱う「文化の違い」から、量子物... -古典物理学は、量子力学が出現する以前のニュートン力学、電... -量子物理学は、主に分子や原子あるいはそれを構成する電子な... -古典物理学と量子物理学の特徴まとめ --古典物理学 ---連続的、因果・決定論的運動記述（神はサイコロを振らない） ---基礎方程式：1) 運動方程式、 2) 光速度不変の原理 --量子物理学 ---粒子性と波動性の相補性 ---離散的・確率論的な運動記述 ---基礎方程式：シュレディンガー方程式 ~ ***相対論と量子論 現代物理学では、相対論と量子論が２大巨塔となっています。 -''相対論'' --A.アインシュタインが提唱した理論。 --''特殊相対性理論'' ---光速度不変の原理：光速は（観測者から見て）常に一定 ---相対性原理：全ての慣性系座標系は等価である。慣性系（等... ---時間と空間は別々のものではなく「時刻」は観測者ごとに異... --''一般相対性理論'' ---一般相対性原理：全ての座標系での物理法則は不変（慣性系... ---等価原理：慣性質量と重力質量は等価 // 慣性質量とは 𝐹=𝑚𝑎 という運動方程式の𝑚のこと //　物体の動かしにくさの質量 // 重力質量とは 𝐹 = 𝐺* (𝑚1・𝑚2) /𝑟^2 という万有引力の式... //　重力質量が大きいと大きな引力が生じる // これらの質量は概念は異なるが同一のものとしているのが等... ---質量をもつ物体の重力により周りの時空にひずみが生じる。... -''量子論'' --''量子力学'' ---原子・電子・陽子・中性子など、微小領域の物理現象を扱う... ---量子は「粒子」と「波動」の二重性をもっている --''量子場理論'' ---空間の各点での場や粒子数を演算子として、その変化を説明... ---素粒子の性質（生成・消滅含め）、相互作用が統一的に記述... ~ ***ホログラフィック原理 相対論と量子論とを統一する理論 [[Wikipedia:ホログラフィック原理]] ~ ***要素と全体 ニュートンの力学、マクスウエル電磁気学、アインシュタイン... 一方で「総合的」な思考を必要とする分野では、現在でも現象... ~ ***自然界における４つの力（相互作用） -相対論が扱う力 --重力：重力子（未発見） -量子論が扱う力 --電磁気力：光子 --弱い力：Wボソン と Zボソン --強い力：グルーオン &small(複数の陽子が反発しようとする電磁気力よりも強く働き... ~ ***強い力について -強い力は電磁気の約137倍、弱い相互作用の100万倍、重力の10... -原子核の文脈では、同じ強い相互作用（核子内のクォークを結... -核エネルギーの膨大な破壊力は、地球の論理とはなじまない --地球上で起こっている生命現象や人間の活動は、電気力で原... --原子力の利用とは、3000度以下の技術で、その10000倍も高温... ~ ***統一理論 -大統一理論（GUT：Grand Unified Theory） 重力を除く３つの力を統一する理論。いくつかのモデルが提案... -超大統一理論（万物の理論：Theory of Everything） 重力を含めた４つの力を統一する理論((４つの力は、宇宙が生... // 素粒子を振動する弦と考える ~ ***複雑系の物理学 古典物理学、量子物理学とは位相の異なる分野として「複雑系... ＞ __[[ComplexSystem]]__ ~ （書きかけです） ~ ~ **APPENDIX ***宇宙・物質・反物質 -宇宙とは時空間のこと --「宇」：どこまでも続く空間 --「宙」：どこまでも続く時間 -何もないはずの真空から、物質と反物質が生成される --これは、カード（電場）を使えば、何もないところに「現金... --1932年、アメリカの物理学者のアンダーソンは、宇宙から降... --陽電子の発見によって、真空に対する考え方は大きく変わっ... -宇宙の創生前後で真空の「相転移」が起こったというシナリオ 氷・水・水蒸気のような相転移は物理現象としてはよくあるこ... ~ ***フラクタル -我々には実数の世界しか見えていないが、虚数の存在を仮定し... -ある物理量が F(X)〜X^n というベキ関数で表されるとき、そ... --例えば、岩と砂。岩石のサイズを X として、そのサイズの岩... --木の幹と枝、葉にも同様の関係がある --ガラスを割ったときの破片のサイズと数にも同様の関係がある --地震の規模と発生回数にも同様の関係がある ~ ***対称性の破れ -宇宙に諸々の構造が作られてきた過程は、一様な分布状態から... 対称な原理的世界から、非対称な現実世界へ -自然科学の研究、ひいては学問とは、すべて「対称性の破れ」... 池内了「物理学」2019 より抽出 ~ ***相対性理論における時空 超弦理論の登場によって、相対論の時空概念は前世代の話にな... ニュートンは、時間と時空は絶対的なもの（絶対時間と絶対空... 時間とは、その本質において外界とは何ら関係することなく一... これを持続とよぶことのできるもの。 空間とは、その本質において外界とは何ら関係することなく 常に均質であり揺らがないもの。 &small(プリンキピア（自然哲学の数学的原理,1687 ）における... しかし、アインシュタインの特殊相対性理論（1905）の登場に... -２人の観測者が有限の速度差をもって互いに運動（相対運動）... -相対運動する物体同士は互いに相手からは縮んで見える（ロー... -エネルギーと質量は可換であり、観測者・観測対象の運動状態... -速度の合成則は非線形接続となる。例えば、観測者に対して光... -運動する物体は高速になるほど加速しづらくなり、光速に達す... これらは、私たちの日常の感覚では理解しにくい現象ですが、... ~ ***参考文献 -竹内均, 物理学の歴史, 1987, 講談社学術文庫 -池内了, 物理学と神, 2019, 講談社学術文庫 -池内了, 物理学の原理と法則, 2021, 講談社学術文庫 ~ ~ ~ ~

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*物理学 Physics ~ 物理学とは、物質の性質やふる舞い、物質間に働く作用につい... 物質をできるだけ単純な要素に分割し、要素間に働く作用を数... ~ ***物理学の原理・法則・定理 -原理｜Principle 物理学の理論の基礎となる単純で普遍的なもの。経験や実験を... --アルキメデスの原理、テコの原理、パスカルの原理・・・ --フェルマーの原理（光は常に最短距離を選ぶ） --光速不変の原理（光はいかなる系から見ても光速で運動する... //--等価原理（重力質量と慣性質量は同じ） //--不確定性原理（完全に静止した物体はない） -法則｜Law 原理から導かれるもので、一般に数式モデルとして表現されま... -定理｜Theorem 法則から導かれるもの。法則の正しさを前提として「証明」さ... -参考：数学（形式科学）の用語 --定義：概念・意味が他と区別できるように恣意的に定めたも... --公理：証明はできないけれど、正しいと仮定して論理の出発... --定理：定義や公理から証明することができるもの //--参考：なぜ 1+1 = 2 になるのか？ //---２という数字をそのように定義したから（定義的説明） //---そのように仮定した数字を2と置いたから（公理的説明） ~ ***理論物理学と実験物理学 -理論物理学は、文字通り理論的な模型や理論的な仮定（主に数... -一方、実験物理学は、特定の物理現象に関して物質の振る舞い... ~ ***古典物理学と量子物理学 量子物理学の登場後、現象を扱う「文化の違い」から、量子物... -古典物理学は、量子力学が出現する以前のニュートン力学、電... -量子物理学は、主に分子や原子あるいはそれを構成する電子な... -古典物理学と量子物理学の特徴まとめ --古典物理学 ---連続的、因果・決定論的運動記述（神はサイコロを振らない） ---基礎方程式：1) 運動方程式、 2) 光速度不変の原理 --量子物理学 ---粒子性と波動性の相補性 ---離散的・確率論的な運動記述 ---基礎方程式：シュレディンガー方程式 ~ ***相対論と量子論 現代物理学では、相対論と量子論が２大巨塔となっています。 -''相対論'' --A.アインシュタインが提唱した理論。 --''特殊相対性理論'' ---光速度不変の原理：光速は（観測者から見て）常に一定 ---相対性原理：全ての慣性系座標系は等価である。慣性系（等... ---時間と空間は別々のものではなく「時刻」は観測者ごとに異... --''一般相対性理論'' ---一般相対性原理：全ての座標系での物理法則は不変（慣性系... ---等価原理：慣性質量と重力質量は等価 // 慣性質量とは 𝐹=𝑚𝑎 という運動方程式の𝑚のこと //　物体の動かしにくさの質量 // 重力質量とは 𝐹 = 𝐺* (𝑚1・𝑚2) /𝑟^2 という万有引力の式... //　重力質量が大きいと大きな引力が生じる // これらの質量は概念は異なるが同一のものとしているのが等... ---質量をもつ物体の重力により周りの時空にひずみが生じる。... -''量子論'' --''量子力学'' ---原子・電子・陽子・中性子など、微小領域の物理現象を扱う... ---量子は「粒子」と「波動」の二重性をもっている --''量子場理論'' ---空間の各点での場や粒子数を演算子として、その変化を説明... ---素粒子の性質（生成・消滅含め）、相互作用が統一的に記述... ~ ***ホログラフィック原理 相対論と量子論とを統一する理論 [[Wikipedia:ホログラフィック原理]] ~ ***要素と全体 ニュートンの力学、マクスウエル電磁気学、アインシュタイン... 一方で「総合的」な思考を必要とする分野では、現在でも現象... ~ ***自然界における４つの力（相互作用） -相対論が扱う力 --重力：重力子（未発見） -量子論が扱う力 --電磁気力：光子 --弱い力：Wボソン と Zボソン --強い力：グルーオン &small(複数の陽子が反発しようとする電磁気力よりも強く働き... ~ ***強い力について -強い力は電磁気の約137倍、弱い相互作用の100万倍、重力の10... -原子核の文脈では、同じ強い相互作用（核子内のクォークを結... -核エネルギーの膨大な破壊力は、地球の論理とはなじまない --地球上で起こっている生命現象や人間の活動は、電気力で原... --原子力の利用とは、3000度以下の技術で、その10000倍も高温... ~ ***統一理論 -大統一理論（GUT：Grand Unified Theory） 重力を除く３つの力を統一する理論。いくつかのモデルが提案... -超大統一理論（万物の理論：Theory of Everything） 重力を含めた４つの力を統一する理論((４つの力は、宇宙が生... // 素粒子を振動する弦と考える ~ ***複雑系の物理学 古典物理学、量子物理学とは位相の異なる分野として「複雑系... ＞ __[[ComplexSystem]]__ ~ （書きかけです） ~ ~ **APPENDIX ***宇宙・物質・反物質 -宇宙とは時空間のこと --「宇」：どこまでも続く空間 --「宙」：どこまでも続く時間 -何もないはずの真空から、物質と反物質が生成される --これは、カード（電場）を使えば、何もないところに「現金... --1932年、アメリカの物理学者のアンダーソンは、宇宙から降... --陽電子の発見によって、真空に対する考え方は大きく変わっ... -宇宙の創生前後で真空の「相転移」が起こったというシナリオ 氷・水・水蒸気のような相転移は物理現象としてはよくあるこ... ~ ***フラクタル -我々には実数の世界しか見えていないが、虚数の存在を仮定し... -ある物理量が F(X)〜X^n というベキ関数で表されるとき、そ... --例えば、岩と砂。岩石のサイズを X として、そのサイズの岩... --木の幹と枝、葉にも同様の関係がある --ガラスを割ったときの破片のサイズと数にも同様の関係がある --地震の規模と発生回数にも同様の関係がある ~ ***対称性の破れ -宇宙に諸々の構造が作られてきた過程は、一様な分布状態から... 対称な原理的世界から、非対称な現実世界へ -自然科学の研究、ひいては学問とは、すべて「対称性の破れ」... 池内了「物理学」2019 より抽出 ~ ***相対性理論における時空 超弦理論の登場によって、相対論の時空概念は前世代の話にな... ニュートンは、時間と時空は絶対的なもの（絶対時間と絶対空... 時間とは、その本質において外界とは何ら関係することなく一... これを持続とよぶことのできるもの。 空間とは、その本質において外界とは何ら関係することなく 常に均質であり揺らがないもの。 &small(プリンキピア（自然哲学の数学的原理,1687 ）における... しかし、アインシュタインの特殊相対性理論（1905）の登場に... -２人の観測者が有限の速度差をもって互いに運動（相対運動）... -相対運動する物体同士は互いに相手からは縮んで見える（ロー... -エネルギーと質量は可換であり、観測者・観測対象の運動状態... -速度の合成則は非線形接続となる。例えば、観測者に対して光... -運動する物体は高速になるほど加速しづらくなり、光速に達す... これらは、私たちの日常の感覚では理解しにくい現象ですが、... ~ ***参考文献 -竹内均, 物理学の歴史, 1987, 講談社学術文庫 -池内了, 物理学と神, 2019, 講談社学術文庫 -池内了, 物理学の原理と法則, 2021, 講談社学術文庫 ~ ~ ~ ~

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