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  • カテゴリ:一般
  • 販売開始日: 2019/11/28
  • 出版社: 岩波書店
  • ISBN:978-4-00-420085-7
一般書

物理学とは何だろうか 上

著者 朝永振一郎

現代文明を築きあげた基礎科学の一つである物理学という学問は、いつ、だれが、どのようにして考え出したものであろうか。十六世紀から現代まで、すぐれた頭脳の中に芽生えた物理学的...

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物理学とは何だろうか 上

税込 924 8pt

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商品説明

現代文明を築きあげた基礎科学の一つである物理学という学問は、いつ、だれが、どのようにして考え出したものであろうか。十六世紀から現代まで、すぐれた頭脳の中に芽生えた物理学的思考の原型を探り、その曲折と飛躍のみちすじを明らかにしようとする。著者は本書の完成を目前に逝去、下巻は遺稿として刊行された。

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評価内訳

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高校数学の知識で物理学の成り立ちを知る

2008/11/24 22:23

5人中、5人の方がこのレビューが役に立ったと投票しています。

投稿者:くまくま - この投稿者のレビュー一覧を見る

 文明が発生して以来、すなわち日々の食料の確保に奔走せずとも生きていけるような社会が確立して以来、世界の成り立ちを知りたいという欲求は、知識人たちを思索に向かわせ、古代ギリシャでアリストテレス哲学に結実し、以後、占星術や錬金術を発展させてきた。しかし、占星術や錬金術は、物理学や化学の前身であることは確かだが、近代の物理学や化学とは別物であることもまた事実である。では、一体何があり何がなければ物理学であり化学というのか。中世の研究者たちの思考の後を辿ることにより、これを定義しようというのが本書である。

 上巻では、まずは力学の成り立ちについて語っている。現代でもそうかもしれないが、中世の人々は占星術により運命を知ろうとした。占星術は天体の運行から運命を読み取る技術であるため、天体の動きを知ることが非常に重要であり、天体観測が発展した。この時代に登場するのがケプラーである。ケプラーも占星術師であったが、なぜ天体の運行が人の運命と結びつくのかということに疑問を持ったらしい。そこで、天体の運行の仕組みを明らかにすることにより、この関係性が分かるのではないかと考えた。
 ケプラーは、師匠のブラーエが生涯を掛けて集めた正確な天体記録を継承し、未だ確立していない幾何学を駆使し、苦心の末、火星の軌道が長円であることを突き止めた。こうしてケプラーは、思索による哲学ではなく、実際の記録に基づく計算により、天体の運行が単純な幾何学により表されることを明らかにしたのである。
 同時代に生きていたガリレオは、単なる観察に基づく計算だけでなく、自らの考えを証明するための装置を作成し実際に試すという作業、すなわち実験により、証明するという方法を編み出した。そして実験により、地上における物体がどのような運動をするのかを明らかにしたのである。
 しかし、彼らの考えがそのまま受け入れられたわけではない。中世にはカトリック教会という大きな壁が存在していた。教会は聖書の記述を疑わせるような考えを否定し、弾圧したのである。
 ケプラーやガリレオが世を去ったあとに登場するのがニュートンである。ニュートンは、完成した幾何学を駆使し、いくつかの法則を前提とすれば、ケプラーが発見した天上世界の運動とガリレオが発見した地上世界の運動を導き出すことができることを明らかにした。これにより、力学の世界を説明するための言葉を人類が手にしたことになる。

 これまでは哲学的な側面から発展した物理学を見たが、物理学には技術的な側面からの発展もある。ワットによる蒸気機関の発明は、人類に産業革命を起こすと同時に、蒸気機関を改良する試みの中で、なぜ熱からエネルギーを取り出せるのかという疑問を生み、熱学の発展を促すことになるのである。

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数学として表現することの意味

2012/01/05 22:35

1人中、1人の方がこのレビューが役に立ったと投票しています。

投稿者:king - この投稿者のレビュー一覧を見る

日本人二番目のノーベル賞受賞者朝永振一郎による物理学入門。著者が亡くなり未完に終わったため、執筆予定だった内容の原型となる講演を巻末に付け加えて刊行された。そのため、全体の構成はかなりアンバランス。随所に物理学部生向けの注が挟まれ、数式も容赦なく挿入されるので、わりと想定読者のレベルは高い。この数式の活用はもちろん、本書の狙いにとって欠かせないものだ。

第一章はケプラー、ガリレオ、ニュートンの定番の話から始まる。ここではケプラーの神秘主義的な思考が、惑星の動きとどう関連していたかが述べられているところが面白い。惑星の動きの原因としてケプラーは太陽の自転を挙げていて、その自転は神によって起動され、運動霊の補充を受けて続いていると言う。運動霊とかいいながらも、その運動はきわめて精妙に数学的に記述されている。神霊思考を根本に持ちつつも、数学的記述が並列する、今から見ると非常にちぐはぐな印象なのだけれど、これはまさに過渡期ならではのものだろう。ケプラーのこのあたりの言説を直接引用したのは見たことがなかったので興味深かった。

そして次に熱の問題になるのだけれど、全体の構成が著しく偏ってくるのはここから。じつはこれ以降はずっと熱の話が最後まで続くことになる。付録の講演をのぞくと、全体の三分の二ほどが熱力学の話だ。熱とその運動論の完成にかけての苦難を執拗にたどり直す著者の執念が非常に色濃く出ていて、かなりついていけない部分もあるけれど、後の原子論や相対論、量子論にまで繋がる重要な問題としてこれを扱っているのがわかる。

漠然としか把握できていないけれど、熱の運動は確率的にしか記述できない点で、古典的な力学とはかなり色合いが違う。そこで統計力学とかが出てくるみたいだけれど、これが後の量子論的な世界観にも通じるものがあるんだろうなというのがなんとなくわかる。

まあ、内容の要約は困難なので端折る。この本で印象的なのは、科学的発見や法則を数式として表現すること、数学化する、ということの重要さが繰り返し論じられていることだ。ガリレオの「自然の書物は数学の言語によって書かれている」という言葉を引きつつ、数式化することによって、普遍性と汎用性を得ることができるという利点を説いている。後半の熱力学の話でも、延々と数式化の試行錯誤が語られていて、物理学の研究プロセスがいかなるものかというのが伺える。

湯川秀樹の言として、後世の人々が何を学び、何をくみ取ってきたかということと、創り出した人が当時何を考えていたかということはまったく違う、というのがある(『物理講義』冒頭)。本書はまさに熱との格闘を通じて、いかに創られていったのかということを追体験しようとしているかのようだ。

他にも、どういう実験をデザインすれば仮説を検証可能なものにできるのか、というのを原子を観察できない時代においての原子論の研究を例にひきつつ語る所なども、見えないものをいかに考えるか、という点でとても興味深いものだった。定比例の法則から原子の組成を割り出す手法には感心する。

しかし、ガリレオの言がそうだけれど、自然現象はなぜ数学で表現されうるのか、というのは非常に興味深い問題じゃないだろうか。数学って何だ? という話になる。これはまた科学哲学の別の話になるだろうか。

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2004/09/24 17:20

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2006/03/25 07:39

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