物理学って何ですか？

質問

物理学って何ですか？

人間による何の思考なのかということです。
自然がどうなってるのを考えてるのかとかじゃなく
人間的に？人間を軸にして考えると何なんですか？

自分は物理の意味すら理解できてないので
物理的にはじゃなくて人間的に答えてください。

素朴な疑問なのでくみ取ってやさしく教えてくれるとありがたいです。

回答No.12

dephands · ベストアンサー

>他の理論や法則の演繹の前提となるもので
それ自身は帰納などからでるもので
単純で疑いずらいものという感じですか？

原理自身は、導出されるような性質のものではないですね。たとえば、
統計力学の「エルゴード仮説」のような原理は、いつのなったら証明されるのかわかりませんが、それを認めれば世の中がうまく説明できる。というもんです。
帰納されて出るというよりも、やたらめったら実験してもなかなか否定されない、というレベルです。(ある意味帰納的ですが、、)

>この理論もあのころは原理だったみたいなのもありそうですが
やっぱりあるんですか？

ニュートン力学の運動の法則なんかがそうです。相対性理論のなかにある種の近似を加えることでニュートン力学が再現されるため、ニュートン力学は相対論の登場によって原理ではなくなりました。しかし、だからといってニュートン力学が無価値になったわけではないです。ニュートン力学が十分な精度で成り立つようなときには、わざわざ相対論をつかって計算量増やすなんてのはばかばかしいことですからね。

>あとついでに大学院までいくような人はどんな人ですか？
物理学をよ～く理解してる人達ですか？

物理の場合は、学ぶことが多くて学部レベルでは４年まで勉強してやっと基礎がおわる、という事情があります。たとえば、超伝導がやりたい、と思って物理学科に入ったとしても、大学院レベルの教科書を開かないと、超伝導の理論が説明されていません。物理の○○を勉強したい、で物理学科に入った人は、大学院までいかないと、その研究に触れることすらかなわない、ということですね。
(物理の人は大学院に進む人が多いので、周りに合わせて、とか、学部卒より院卒の方が就職の幅が出るとかもあったりします)

物理学をよーく理解しているかどうかは、どうでしょうかね。疑問を議論によってすぐに消化できるような人間は、学者に向いているでしょうけどね。
はじめから全部理解しているような人なんかいませんし、教科書の輪講なんかやっても、教授なんかもばしばし(「教育的質問」ではない)疑問をぶつけてくる世界ですよ。

お礼

回答ありがとうございます。

わざわざ何度もしてくれるなんていい人ですね！
もうないかなと思ってずいぶん放置してました。すいません

とても参考になりました。
物理学がまるで違うものに見えるようになりました。

これ以上は無理だと思うので終わりにします。

回答No.11

acuna

簡単に述べます。

現実に起こっている現象を、数学によって考察し、証明する。

です。

お礼

回答ありがとうございます。

わかりやすくていいんですがそこまで簡単に考えるのはやめました。

回答No.10

dephands

N0.6です

> ついでに物理学における原理ってなにか教えてくれませんか
> 具体例ではなくて原理に一般的にあてはまるような感じで。

あとの方がいいことを書いてくれているのでわざわざ書くまでもないような気がしていますが、、、

（装置の動作「原理」や、高温超伝導の「原理」など、文脈によっては、物理の理論そのものを指すこともありますが）原理というのは、それらをもとにすべての物理理論を演繹できる最小限の"仮定"とでもいうべきものたちです。こうだと思うとほとんどすべてうまくまるっと必要な精度まで全部説明できるからとりあえず認めてくださいね、という程度のものです。
(原理とは別に、ちゃんと定義もしっかりしないともちろんだめです)

ここからあとはおまけで原理に関してちょっと書きます。

物理学は、歴史的に見て、現実世界の中の観測結果がまずあって、それを説明する(より少ない、単純な、という意味で)よりよい原理を探求するという方向で発展してきました。ある時点で「これこれの難しい問題を説明できないから今まで使っていた原理はだめだ！新しい原理の方がそれらを単純に自然に説明できるからよいに違いない！」(古典論から量子論とか、地動説の話とか、ビッグバン宇宙論からインフレーション宇宙論とか)ということでよりよい原理が選択されるということがおこります。(トマス・クーンのパラダイムシフトです)

たとえば、光速度の観測結果が説明できないから相対論が導入されて広まった。とか、そういったもんですね。

脱線した気がしますが、そうやって、何度もパラダイムシフトを繰り返して、よりよい原理を求めたいというのが、物理学の究極の目的でしょうね。

パラダイムシフト→科学史の用語です。たぶん、科学史、科学哲学に関して調べられると、より深い理解が得られると思いますが、自分はそのての分野はあまり詳しくないので、この程度のアドバイスしかできません。

たぶん、この文脈の中では話を単純化するために、原理と、そこから演繹される物理理論を混同して使ってますが、まぁ、理論が大きく派手に改善されるのは、原理が入れ替わるときなので似たような話です。

#この辺は自分にも誤解があるかもしれない話なので、参考くらいでお願いします。

お礼

回答ありがとうございます。

他の理論や法則の演繹の前提となるもので
それ自身は帰納などからでるもので
単純で疑いずらいものという感じですか？

この理論もあのころは原理だったみたいなのもありそうですが
やっぱりあるんですか？

あとついでに大学院までいくような人はどんな人ですか？
物理学をよ～く理解してる人達ですか？
何もわかってないので質問があいまいでつかみずらいのはすいません

補足

科学哲学の本読みましたよ。二冊も(笑)かなり簡単なやつでしたが

なんか自分が知りたい階層？のはなしがドンピシャでのってて
すらすら読めました。

自分がいいたいことも割と科学哲学の分野では一つの論として
認められててうれしかったです。(いろいろ局所的だったり本では
洗練されてたりちがうといわれれば違うんですが)

回答No.9

noname#101199

物理を語れるほど詳しい者ではないので、私の先生の言葉を借ります。大学の物理学の教授に、高校時代、物理をご指導して頂いてました。
人間的に というのがどういう回答を求めてるのかよくわかりませんが、それらしき回答を一応してみます。。

物理とは宗教です。古典力学をニュートン形式で教えてもらう際、私の先生はこれを、「ニュートン教」と呼んでいました。

さまざまな実験、観察を繰り返すうちに、自然界に存在する何らかの規則性を見つける。その規則性を私たちは「法則」と呼んでいます。
その法則が本当に「普遍的」なものかどうか、人間程度には知る由もありません。たかが人間ごときには、ただ実験をして、どうやら確からしいと信じることしかできない。所詮人間程度には全てを調べつくすということはあり得ないのです。「これはかなり確からしい」ということしかいつまでたってもわからない。
その信じることしかできない「法則」を前提に話をするのが物理学です。もしかしたら、明日、今までの「法則」が敗れるかもしれません。
ただ、前進するために、信じるしかない。確かに宗教みたいなもんですね。

そういえば、現代の最先端物理学まで通じる、全ての物理学の「永遠の仮定、前提」が「運動量保存則」という法則であると私の恩師はしつこくおっしゃっていました。運動量の定義自体は変わってしまうようですが。

数学が必要なのは、数式がある種の言語性?のようなものを有しているからではないでしょうか。別に日本語や英語でがやがや物理を語ってもかまわないんですが、それだと「万人に対する共通認識」ができない。物理を非常に語りにくいし、人間程度の頭じゃ理解できない。今のところ、人間が考え出した、最も簡単で厳密な言語が数学なので、数学で語っているだけです。

と、恩師はおっしゃっていましたね。なつかしい。

お礼

回答ありがとうございます。

物理を絶対の真理と思わないそんな立場があるだけ安心です。

数学に言語性のようなものがあるのは少しだけど理解できます。

恩師といえる人がいるのはうらやましいですね。
学校の先生はあまり・・・なので

回答No.8

cyototu

物理学とは物理教という信仰のことです。

この世の中を合理的に記述するには、今までの経験を合理的に整理して、百科全書的に整理し、大変効率の良いカタログを作って、図書館に並べると言う方法があります。これは、西洋文明を除いた、人類のあらゆる文明がやって来た自然界の認識法です。これを今様言えば、工学的な認識法と言うことができます。

ところが、西洋人は、不思議なことに、あらゆる現象の裏にそれを統一する「Law」あるいは「Principle」が存在して、その「Law」を理解すれば、世界が判ると言う、神懸かりを持ちました。Lawは物理学では「法則」と訳されていますが、西洋ではLaw school すなわち法律学校という言葉があるように、Law とは法律のことです。この法律が自然界を支配していると言う信仰を抱いているのが、物理学者です。多分、このように西洋人が自然界を捉えようとしたのは、ユダヤ・キリスト教的の一神教の世界観がその本質にあるのだと思います。そして、物理学者は、人間の営みまで含めて、この宇宙に起こる全ての事象が、この「法」に基づいて統一的に説明できるという、未だに誰も証明したことのないことを、神懸って信じている大変特殊な連中のことです。ですから、物理学者と話すと、常に、目の前に起こっている現象を、物理学の基本原理と結びつけて理解しようとします。

この点が、工学者とは全然違うところです。実際、工学者は、たとえニュートンの法則や、量子力学のシュレーディンガー方程式などの基本原理との関係が明らかにされていなくても、その事実が十分実験で確認されている現象論的な法則と呼ばれる法則に矛盾しなければ、それで善しとします。例えば、オームの法則などは典型的な現象論的法則です。その法則は未だに物理学の基本法則との関係に関して、物理学者の共通意見が得られておりません。何故なら、オームの法則は時間の向きに関して対称性を破るが、物理学の基本法則は時間の向きの対称性を破っていないからです。工学者で、オームの法則の成り立ちに不満を持っている方はいないと思います。しかし、物理学者はそのレベルでは決して満足しません。なにせ、基本法則が全てであると言う信仰を満足さてくれないからです。

ところで、このような自然の認識法は、決して自明なことではありません。ある意味で、「法」という神懸かった認識法で自然が巧く説明できている方が驚きなのです。

また、この考察から判るように、我々が自然現象を見ている場合に、その人が、工学者であるかあるいは物理学者であるかによって、その世界の見方が全然違うのです。別な言い方をすると、その人が埋め込まれている文化よって、同じ自然現象が全然違った論理をもち、また、違った意味を持つのです。

したがって、物理学は、我々個人の主観を離れて客観的に世界を記述しようとする学問ではなく、我々の埋め込まれた文化の中に強く影響された主観的な世界観に基づいて世界を記述しようとする学問です。その点も、工学者の描いている世界観とは殆ど直交する、したがって、応用面はいざ知らず、その世界観に関しては工学者とは重なりが存在しない学問です。

質問者さんは、この世界には、一神教的にたった一つの統一原理が存在して、それで全ての事象が統一的に説明できるはずだと言う、物理教信者の立場に立ちますか、それとも、現象ごとにそれぞれ違った原理が存在しており、それを明らかにすれば十分であると言う、多神教的な工学者の立場を支持しますか。

いずれにしても、物理学とは、単なる目の前の現象の客観的かつ合理的な説明で満足しているレベルの学問はなく、宇宙の本質を理解しようと言う、それほど神懸った深刻な人間の営みなのです。

お礼

回答ありがとうございます。

わざわざ一つの統一原理が存在している理由が特に思い浮かばないので
工学者的な立場ですかね？

やはり人間によって存在している人間的な学問ていうのも
まったく的外れというわけでもないんですね。

なんか真理だとか現実そのものであるみたいな感じが好きじゃ
ないんですよね。
ただ人間の営みにしても十分すぎるほどすごいものなんですね。

回答No.7

moritan2

> 自分は人間にとってなにもかも人間(精神？)が基礎となっているとしか
> 思えないんです。それに反するものは存在できないというか

人間の精神活動はニューロンの活動により行われます。ニューロンの活動は生物学の分野ですが、ニューロンがどういうメカニズムで活動しているかは生理学とか生化学で考えなくてはなりません。さらに生理学や生化学を分子レベルの突き詰めていくと、最後は分子を構成する電子の働きになり、物理になってしまいます。

お礼

回答ありがとうございます。

現時点では人間の精神(感覚)(認識論)をもとにした
ものまでにしか自分が興味がないというのが大きいみたいです。

さかのぼるのにここで線引きをしたいという感じで。

回答No.6

dephands

大学院で物理の理論的なことをやっていたものです。2年だけですけど。

人間的に、とはどういうものをさすものか自分にはわからんのでテキトウに答えます。
質問は、物理学の対象ってことでいいんでしょうか。

広義の物理学というものを考えたとしたら、たぶん、

「現実（かもしれない）世界の中の、物理学で記述されうる範囲」が対象で、それは、「現実（かもしれない）世界」と、「数学で記述されうる世界」に含まれます。なので、「現実世界」の中の、「（原理的に）数学で記述されえない世界」はそもそも物理学では扱えません。

という内容が
須藤靖「ものの大きさ」東京大学出版会
に書いてあったと思いますので、それが参考になるかと思います。

そもそも物理学の理論は数学に強く依存するので、数学で記述されないものは研究対象にならんって話です。（高温超伝導のように、やってみたらそうなったという例もありますが、それを研究するのは、背後に隠れた"物理学の言葉で記述された"原理を引き出すためです。）

物理学では記述できない世界の話はすぐには思いつかないですが、たとえば明日見る夢、なんかは、脳科学が数学でかなりの部分を記述できるところまで行かない限り、物理学の範囲には入らないでしょう。そこまでいったら、脳の中の蓄積と夢の関係が突き止められたり、電脳化も可能だったりして楽しそうですが、自分が生きてる間にはなさそうですね。

最後に一番言いたいことを書きますが、
質問者様の疑問は、おそらく科学哲学が扱う対象なんではないでしょうか。新書がいくつかあったと思うので、お暇があれば読んでみることをお勧めします。

お礼

回答ありがとうございます。

人間的にというのは自分でもわからないんですが(笑)
とにかく物理じゃなくて物理学を外から見て何をしてるか
教えてくだいという感じです。

回答はばっちりです。わかりやすいです。

ついでに物理学における原理ってなにか教えてくれませんか
具体例ではなくて原理に一般的にあてはまるような感じで。

科学哲学は知りませんでした。読んでみます。

学校はなぜ責任をもってしっかりと教えてることが何かとか
なぜ正しいのか教えないんですかね？
その中でだけ正しくてもちょっともやもやするんですよね。

回答No.5

sanori

Ｎｏ．３の回答者です。
コメントにお答えします。

＞＞＞
人間の振る舞いも物理学が基礎となっているとはどういうことですか？
自分は人間にとってなにもかも人間(精神？)が基礎となっているとしか
思えないんです。それに反するものは存在できないというか

お気持ち、わかります。
人間、特に人間の精神は特別なもの。
我々が住んでいるこの星も、特別なもの。
神は存在する。
これらを否定されてしまうと、生きる意味を失ってしまう人達さえ大勢いると思います。
ですから、宗教関係者は科学を肯定するのに慎重です。
今時になって、やっと・・・というニュースもありますからね。
http://sankei.jp.msn.com/world/europe/081222/erp0812222131004-n1.htm

さて、ipenge さんが、人体というものをどのようにイメージされているかわからないですが、
体を構成する物質というのは、全部、元素の周期表に書かれている原子からできている、ということは否定しませんよね？
もちろん、脳も、原子でできています。

各々の元素には特徴があり、それは、それらの原子にある電子の軌道で決まっています。
原子や分子における電子の軌道は、物理学によって解明されています。

そして、
とがったものに触って「痛いっ」と感じるとき、指の神経から脳味噌に行く情報は、電気信号です。
電気は、物理学の範疇です。

こういう例を挙げていくと際限がないですが、
どの生命現象も突き詰めて考えれば、最終的には必ず物理学に行き着くのです。

以上、ご参考になりましたら。

お礼

回答ありがとうございます。

ちょっと誤解があるかなと思うのは人間のために世界があると
思っているのではなくて人間の現実は本当の現実とは違って
人間の脳？精神？にあるものだと思うんです。
だから人間にとって存在しないものは精神(にある現実)に反するもので
本当の現実にはあったっていいんです。
人間がそれに気づいたら精神に新しく存在するだけで
今までの現実としてた仮定はくつがえるかもしれませんが
別にしてもいいし本当の現実に近づく分うれしいくらいです。

物理学が基礎となっているのを疑問に思ったのは
物理学が人間の現実で人の振る舞いは本当の現実で
違う世界のものだと思ったからです。

でも回答見て自分が思っていたのとまったく違う意味と
理解しました。

補足

思った事をそのままの言葉で書いてる自分が悪いですね。
すいません。

回答No.4

cecfca

こんばんわ。以下の文章は物理学≒科学と思って下さい。また当然、私一人の意見であることを理解して下さいね（＾＾；；

私としては、もう質問者様は解答に至ってるように思います。
＞自分や数学で理解(納得)できるような都合のいいものを探してるような。
は、かなり的を射た洞察で、ほとんど答えではないでしょうか。現象は、人間がどう思っているかとか、どんな数式で表すことができるかとは全然関係なく、ただ”起こっていること”ですよね。それに対して物理学は、人間がその”起こっていること”をどう認識するかを表現したものの一つです。つまり、物理学は「人間の周りの現象を、人間が上手く説明する方法をまとめたもの」と言えます。そしてそれは、”自分や数学が説明できる都合のいいもの”しか扱っていないのは事実です。実際、物理学がまったくを手を出せない（出さない）領域はたくさんあります。
世界を見る”物差し”は何も科学だけじゃないはずです。ただ科学はこれまで多くの事柄を上手く説明することに成功してきましたし、そこから得られた恩恵も大きいので、その見方が絶対的に近い存在になっていると言えるのではないでしょうか。

ただ勘違いしないで頂きたいのは、物理学は恐らく質問者様が考えている以上にその守備範囲は広いであろうということです。人間の心が物理学で完璧に説明できるという可能性はまだ完全に否定されていないと私は思っています。
…もうここまで来ると、ほとんど哲学の問題ですね（笑
拙文失礼しました。

お礼

回答ありがとうございます。

実は前に認識について質問したことがあるんですよ。
(ＩＤもパスワードも忘れたけど）

そのときも今回と似てて認識したものが正しいのかが興味あるんじゃ
なくて認識するとは何って思ってたんですよ。
自分の中ではやっぱり人間の中のものだと思っていて
現実とは違うものだと思ってたんですよ。

この質問も現実より物理学というのに興味があって
物理学が正しかろうがそうじゃなかろうがあんま興味ないんです。
(前に間違って正しいか聞いてうんざりしたことがありました(笑)
この現実が証拠だみたいに言われ続けました(笑))

何が言いたいかというとこの回答が
一番くみ取ってくれてる気がします。

結局人間がどのように(ものを)認識する(してる)のかに
興味があるんです。
人間は神様(信じてないけど)がするようにはできないから
どんなことにも人間である限界があると思ってるんです。

回答No.3

sanori

こんばんは。

物理学とは・・・

・この世の真理を探究する学問です。

・物理学、数学を除く他の理科系の学問は、すべて物理学を基礎として成り立っています。
　化学は、もちろん、そうです。
　生命もそうです。
　人間の振舞いもそうです。
　ということは、文系の学問さえも物理学の上に成り立っていると言えます。
　つまり、物理学は、最も基本的な学問だと言うこともできます。

・科学の中で、あまり基本的でないものであっても、
　物理学以外の学問（大学で言えば学科）に分担させることができないものは、
　便宜上、物理学の範疇に入っています。
（物性物理学、固体物理学、応用物理学、放射線物理学、半導体物理など）

以上は私自身の理解の仕方です。

こちらには、すごく詳しい説明があります。
http://100.yahoo.co.jp/detail/%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6/

ご参考になりましたら幸いです。

お礼

回答ありがとうございます。

人間の振る舞いも物理学が基礎となっているとはどういうことですか？

自分は人間にとってなにもかも人間(精神？)が基礎となっているとしか
思えないんです。それに反するものは存在できないというか
↑
変な人間と思わず暖かく見守ってください(笑）頑固なんです(笑)
書いてるほど極端じゃないんですがなんとなく伝わるん
じゃないかと書きました。

紹介してもらったページはとても参考になりそうです。

なんか好き勝手に書いているうちに少し疑問がはっきりしてきた
というか物理学に興味はあるんですけど自分に取り入れる
にはものすごく反発があって取り入れることができてる人は
なぜ反発しないのか不思議なんです。

回答No.2

ESE_SE

人間の思考は関係なく、純粋に物の理（ことわり）です。

例えばバレーボールが飛んできたとします。
人間の思考であれば
・危ないから避ける
・急角度で自分に向かって飛んでくるのでレシーブする
・ネットの上に手が届きそうだからブロックする
・ボールの色は白いな
など受動的に捉えることができますが、物理の世界では
・当たったらその際の力に応じてボールが跳ね返る
・当たったときの衝撃が大きければ自分が倒れる
という反応しかありません。

人間を軸にして考えると何か、と問われれば
出来る限り人間を軸としないように数式のみで世界を理解しようとする学問です、としか答えられません。

お礼

回答ありがとうございます。

なにもかも人間の観念遊びのように感じてしまうんですよ。
自分や数学で理解(納得)できるような都合のいいものを
探してるような。
数学もそうなんですけど、なんか都合いいというか
よくわかんないんですけどはっきりさせたいです。

大学で物理の理論的なことをしてる人は何を思って
やってるんですかね？

補足

自分のお礼の補足ですが

＞大学で物理の理論的なことをしてる人は何を思って
やってるんですかね？

なぜ人は物理学をやれるのかということです。
物の理を理解したいとしたらなぜ物理学で(のように)するのか？

とにかく客観視したくて形式としてみたいというか
物理学の中身よりも外からみたらどう見えるのか知りたいです。
物理とかどうでもよくて物理学ってなにって感じです。