#author("2023-04-05T15:43:41+09:00;2023-04-05T12:51:44+09:00","default:inoue.ko","inoue.ko") *物理学と情報学 情報とは何かではなく、情報とは「何ではないか」を考える ~ (書きかけです) ~ 物理学とは、文字どおり「物」を扱う学問です。我々の身の回りにある大半のものは、物理の原理・法則に従うものですが、「情報」は物とは異なるという点で、それを扱うには別の思考が必要になります。 ~ ~ **物理学| 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て、普遍的な原理・法則を実験・観察といった経験的事実にもとづいて探求する学問分野です。 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式モデル化することで、素粒子から宇宙まで、自然現象を統一的に説明しようと、その研究が続けられています。一般に、要素還元主義的な思考を採用します。 ~ ***原理・法則 (書きかけです) ~ ~ ***古典物理学と量子物理学 -古典物理学:量子力学が出現する以前のニュートン力学、電磁気学、特殊相対性理論、一般相対性理論、熱力学、統計力学、カオス理論などを含みます。例えばニュートン力学は、機械の動作や天体の運動など、巨視的な物質の運動を記述できるもので、私たちの日常目に見える現象の説明や工学的な応用に利用されています。ただし、運動が光速に近くなる場合には特殊相対性理論を用いた数式に修正することによって、より一般な形式が与えられます(例えば、人工衛星に積み込む時計は、進みが若干遅くなることを考慮して設計されています)。 -量子物理学:主に分子や原子あるいはそれを構成する電子などを対象として、その微視的な物理現象を記述する分野。素粒子物理学、核物理学などを含みます。 ~ ***XXXXXXXXX (書きかけです) 代表的な理論パラダイム -ニュートンの力学 -マクスウエル電磁気学 -アインシュタインの相対性理論 -ハイゼンベルク、シュレジンガー、ディラックの量子力学 成功した理論はいずれも、物事を基本的な「要素」に分解して、その性質、構造、運動に還元して説明したもので、物理学は基本的には「要素還元主義的」な思考を好むといえます。 一方で「総合的」な思考を必要とする分野は、現在でも現象の記述や予測が難しい状況。例えば、気象・気候・生態系・地震、また生体で生じている身体的・精神的な現象などは、要素に分解しても全体のふるまいはわからない・・という難しさがあります。いわゆる「[[複雑系>ComplexSystem]]」・・ ~ ***自然界における4つの力(相互作用) -重力:重力子(未発見) -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 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、原子核がバラバラになってしまうのを防いでいます。 -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されているが、現状では未完成 -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、宇宙が生まれたばかりの頃は、同じひとつの力だったと考えられています))。現在、その可能性を秘めている理論として[[超弦理論>https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E5%BC%A6%E7%90%86%E8%AB%96]]があります。 ~ ***時空 ニュートンは、時間と時空は絶対的なもの(絶対時間と絶対空間)として、物理現象を記述しました。空間とは物理現象が起きる入れ物(3次元ユークリッド空間)で、時間はそれとは独立した宇宙のどこでも一様に刻まれるもの。これは、私たちの世界観としては、違和感のないものです。 しかし、アインシュタインの相対性理論の登場によって、この世界観は一変しました。(相対的な)速度が光速に近い場合には、(特殊相対性理論)。(一般相対性理論)。現代物理学ではこれらの考え方は標準的なものとして受け入れられています。 (書きかけです) ~ ~ **情報学|Informatics ~ (書きかけです) ~ ~ ~