△学入門(たとえ話)

物理ネット予備校

■法則が多すぎて自然が分からないのです!

実験から得られたデータから規則性を見抜いて法則を発見することで、無限の存在である自然が、いくつかの数式へとまとめることができたところまで、前号でお話しました。

でも、みなさんは、例えば、400個の法則を見せられて、「無限個に比べたら、400個なんてほんのちょっとだろ!」と言われても、「なるほど!自然が分かった!」と感動できますか?

自然を理解するというのが、どのようなストーリーになっているのかを、たとえ話で追いかけてみましょう。

では、たとえ話モード突入!

●「△学入門」

ある国がありました。

その国では、「△学」という学問があって、高校生は必ず△学を学ばなければなりません。
高校に入学すると、100ページからなる教科書が渡されます。
「△学」で60点以上取らなくては、高校を卒業できません。

教科書には、
●+△=■
◎×■=〇
▲−◎=△
   ‥‥‥
というような〇とか△とかの式が、400個も並んでいます。

中間テストや期末テストでは、
〔 問題 ◎+■=          〕
というような問題が出題され、20問中12問以上正解しなくては赤点です。

ほとんどの高校生は、△学が大嫌いです。
△学が何を表しているのか、何を目的として作られたのか、
なぜ、◎×■=〇になるのか、などが全く分からないからです。

でも、高校を卒業しなくてはならないので、試験前になると、みんな、
試験範囲の20問をすべて暗記します。
それが、苦痛です。
いやいや、暗記します。
だから嫌いになります。

卒業試験では、400問全てが出題されます。そのうち、240問以上正解しなければ、卒業できません。

高3の2月は、必死で暗記します。
学年で4人がくらいが、毎年、留年します。
これが△学です。

高3の山田君に△学について聞いてみました。
田原:山田君はなぜ、成績が2になってしまったのですか?
山田:△学はつまらないからやる気がしません。ただの丸暗記は苦痛です。
ここで、山田君がキレます。
山田:なんで、こんな意味不明な式を丸暗記しなくてはならないのですか?
   なんで、僕は何のために、これを勉強しているんですか。
   高校を卒業したら、絶対に△学の教科書を燃やしてやります。

僕は、山田君に△学の目的を話すことにしました。
田原:△学というのは、人間が自然を理解するために作った知恵の結晶なんだ。
   でも、自然は無限に広いのに、人間の脳細胞はたかだか数兆個程度しかない。
   だから、まともに理解しようとしても無理なんだね。
   だから、「理解した!」という気持ちになるには、
   無限を有限に圧縮する工夫が必要なんだ。
   こうして作られたのが、法則という数式なんだ。
   
   教科書に載っている
      ◎×■=〇
   のような式が、その法則なんだよ。
   だから、△学の教科書は、「無限の自然を、たった400個の式にまとめました!」というすごい本なんだ。

山田:無限個に比べれば、400個は確かに小さい数かもしれませんが、僕の暗記能力からすれば、まだまだ、大きすぎます。
田原:ところが、この400個の法則は、バラバラなものではなくて、互いに関係があるんだ。

   400個の法則を、一つにまとめた式が、教科書の1ページ目に載っている
      ●+△=■
   という式なんだ。だから、結局、自然現象をこの式一つにまとめることができたんだ。

山田:え?1個の式で、僕たちが住んでいるこの自然現象の全てが表されているんですか?

田原:そうなんだ。自然現象の全ては、この出発点の式「●+△=■」に折りたたまれているんだ。だから、それを、必要に応じて、399個の式へ展開する方法を身につければ、自然現象を、自由自在に予想することもできるんだよ。

山田:僕、ちょっと、感動しています。△学がそんなにすごいものだったなんて。。。

田原:出発点の式「●+△=■」は、法則の法則なんだ。このような式を「原理」というよ。
   僕は、この原理の式1つを眺めながら、ときどきつぶやくんだ。
    「自然ってこうなってるんだ。。」

山田:僕にも自然を理解できそうな気がしてきました。

●終了

実験データから規則を発見して数式にまとめたのが法則。
これは、沢山あります。
法則の間の関係を調べ、それらの法則を導くことができるような、根本の式が原理。

これは、力学なら運動方程式、電磁気ならマクスウェル方程式(大学で習います)のように、各分野で1つ存在します。

これらの原理をさらにまとめていって、1つの式で表したい!というのが大統一理論という取り組みです。

物理というのは、このようにして、「1つにまとめて、究極の原理を探る」というやり方で、自然を理解しようとしているのです。



<< ある遺跡の暗号(たとえ話) | TOP | 過酷なパン工場のアルバイト (たとえ話) >>

関連エントリー
家族対抗!回転すし早食い大会 (たとえ話) 過酷なパン工場のアルバイト (たとえ話) △学入門(たとえ話) ある遺跡の暗号(たとえ話) 究極の「先割れスプーン」探し!(たとえ話)
(c)物理ネット予備校
Designed by seo