物理/物理学とは何か
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2013年4月23日 (火) 09:52時点における版
物理 ＞ １章 物理学とは何か
目次 |
物理学の本（Text books of physics)
(注）上記2冊の本は、編集半ばであり重要でも記載のない項目が相当ある。
物理学とは何か（What is physics）
物理学の特徴（Features of physics)
自然は、数学という言葉で記述されている（ガリレオ・ガリレイの言葉）。
- ウィキペディア（物理学） 中の「物理と数学」の項目を参照
（注）上記ウィキペディアでは 「物理学とは、自然界の現象の力学的理解と原子論的理解の二つからなる」としているが、 「自然界の（主に無機的）現象を量的に把握し、その現象を支配する基本法則をあきらかにすること」 という見方もできる。自然界の現象を量的にとらえると、その法則が数式を利用して正確・簡潔に記述できるため、冒頭のようなガリレオによる有名な言葉がある。
近代の物理学の誕生
天動説から地動説
==== 天動説 ====
天動説のほころびと地動説
ケプラーの惑星運動の法則の発見と数学
火星の不思議な運動；大きな逆行の謎
ケプラーの挑戦
ケプラーは、ティコ・ブラーエの約２０年分の観測データ（多くの星と惑星の緯度、経度とその日時）をもとに火星の運行の謎の解明に取り組んだ。多くの失敗の末、遂にユークリッド幾何学を利用してデータを解析する天才的方法を思いつき、火星の運動を解明した。さらに他の惑星にもこの法則が成り立つことを見出し、惑星の運動法則を明らかにした。
ケプラーの法則
ガリレオによる地上の物体の運動法則の発見と数学
運動を調べたい時間範囲のすべての時刻 $t$ にたいしてその位置がわかれば、物体がどのように動いているか、完全にわかる。そこで、質点の位置を時間の関数として表すことで、運動は数式で記述出来る。これは１６世紀のガリレオの偉大な発見です。ガリレオはこの方法で落体運動の法則を明らかにしました。現代の物理学はここから始まりました。
ニュートン力学の誕生；惑星と地上物体の運動の統一
ニュートンは、地上の物体の運動も、惑星の運動も、 同じ法則にしたがっていると考えた。先人の発見した運動の法則のなかから根本的なものを選びだし、さらに自ら発見した運動法則を付け加えて、運動の３法則に纏めた。さらにケプラーの法則から物体間に働く力の法則を導き、万有引力の法則にまとめた。これ等の法則から、多くの地上の物体の運動と天体の運行を厳密に導いた。これらを1687年に出版した。
