科学の覚えておくべきこと


|| これ知っておけばだいたい分かる感じの知識を紹介

よく分からない数式とかを極力使わず、

感覚的に解説してハードルを下げてみました。

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目次


知っておくべきこと

 

   国際単位系「基礎的な単位」

   物理量「あるいは単に量と言われるもの」

 

   誰でも知ってる単位

 

      メートル「成人男性の腰の高さくらいの長さ」

      「秒刻みの時計を見れば分かる」

      グラム「1円硬貨が 1\mathrm{g} /水 1\mathrm{L}1\mathrm{kg} くらい」

      ケルビン「温度を表す単位 約 0℃273\mathrm{K}

 

   エネルギーに関する単位

 

      ニュートン1\mathrm{N} は、1\mathrm{kg} のものに 1\mathrm{m}/\mathrm{s}^2 を与える」

      ジュール1\mathrm{J} は、1\mathrm{N}1\mathrm{m} 動かすのに必要な力」

 

 

エネルギーの解釈

 

   仕事「目に見えるエネルギーの形」

      仕事率・ワット\mathrm{W})「 1 秒辺りのエネルギー」

 

   熱量「熱が持ってるエネルギーの言い方」

   電力量「電気が持ってるエネルギーの呼び方」

      電荷・クーロン\mathrm{C})「電気エネルギーで使う単位」

 

   エントロピー「全体の偏りを表す量」

 

 

 

科学の大分野

 

   物理学「なんで? を解決していく感じの分野」

   化学「こうなる、っていう事実をまとめた分野」

   生物学「そのまま生き物についての分野」

   天文学「お空の★がメインの分野」

 

 

 

基礎理論の概要

 

   古典力学「物体の動きの話」

 

      慣性「力が働かないなら等速直線運動」

      運動方程式「力の定義 F=ma

      作用・反作用「力を加えると反対方向の力も働く」

 

 

   熱力学「温度がどうなるかとかの話」

 

      熱平衡「2つで熱の移動が起きないなら同じ温度」

      エネルギー保存則「熱の出入りでエネルギーが変化」

      複雑性増大則「秩序のある状態は無秩序になっていく」

      絶対零度仮説「完全結晶の想定」

 

 

   電磁気学「磁石とか雷とかのやつ」

 

      オームの法則「電流と電圧と抵抗のあれ」

      クーロンの法則「電磁場が電荷に与える力」

      マクスウェル方程式「電磁気学の基礎方程式」

 

 

   相対性理論「空間と時間は歪む」

 

      特殊相対性理論「光の速度と慣性が主役」

      慣性系「運動の第1法則がOKで、座標で表現できる」

  

      光速度不変の原理「相対性理論の主軸」

      等価原理「物理法則は物体によらず同じとする宣言」

 

      一般相対性理論「物理法則は変わんないってことにする」

      リーマン幾何学「重力場方程式を記述できる曲線の話」

      重力「空間の歪みとして解釈される」

 

 

   量子力学「量子は波だし粒だし確率的」

 

      観測可能量「観測という行為で確定できる物理量」

      基礎方程式「シュレーディンガー方程式とか」

      

      波動関数「量子の状態を表現するための関数」

      エルミート演算子「行列表示の主軸」

 

 

   素粒子物理学「最小単位になる粒子」

 

      ボース粒子「相互作用の基になってる粒子」

         ゲージ粒子「水の水分子的な粒のこと」

         ヒッグス粒子「質量を与える粒のこと」

 

      フェルミ粒子「物質の構成要素」

         クォーク「相互作用が強いやつ」

         レプトン「相互作用が強くないやつ」








この記事では科学の全体像を大まかに解説します。

主に、基本的な用語を解説する感じで。

 

 

どれくらい基本的かって話については、

ここに書いてることを覚えておけば

 

 

他を忘れていてもだいたい分かる

という具合でしょうか。

 

 

 

まず『基礎的な単位』から始まって、

次に『科学の全体像』について話していきます。

 

 

その後は『エネルギー』についてざっと説明して、

最後に『基礎理論』について大雑把に話す。

進行はそんな感じですね。

 

 

まあ要は、科学の基礎的な話をします。

 

 

 

念のために「基礎的」って部分を掘り下げておくと、

「だいたい理解するために必要」という感じでしょうか。

 

 

イメージとしては、

言語の「五十音・アルファベット」と

「文法」「代表的な例文」みたいな。

 

 

ともかく、そんな話を↓でしていきます。

知っておいて損は無いので、ぜひ読んでみてください。

 

 

できるだけ分かりやすく書いたつもりですので、

ハードルはそこそこ下がったんじゃないかな

と感じてます。







科学の専門用語が多すぎる問題


|| 全部覚えるのは大変過ぎる

早速ですが、全部覚えるのはまず諦めましょう。

 

 

というのも、全部覚えるってことは、

例えば「漢字を全て覚える」とか、

そういう感じの作業量になるので、

 

 

やってる最中に挫折します。

 

 

なので、勉強する上では、

「重要度の高いものだけ」をまず覚えた方が良いです。

 

 

 

と言ってもまあ、そもそも

「重要度が高い」ってのがよく分からないかもしれません。

 

 

結論を言えば、これは『基礎に近いこと』

みたいに思ってればだいたい合ってるんですけど、

でも、これだけ言われてもまだ抽象的ですよね。

 

 

 

 

 

基礎と代表例

 

基本的に、ある学問体系を学ぶ場合、

「基礎的なもの」と「代表例」が分かっていれば、

他のことはだいたい理解できるようになっています。

 

 

まあつまり、科学の全体像を理解する上で、

「全部を覚える必要は無い」んですよ。

 

 

 

具体的な話をすると、

例えば『基礎的な単位』は

「組み合わせる」ことであらゆる単位を表現できます。

 

 

それこそ「アルファベット」が分かっていれば

「単語が読める」ように、

 

 

あるいは「単語」が分かっていれば、

それを繋げて「主張を理解できる」ように、

 

 

科学にもそういう

「アルファベット」「基本的な単語」ってのがあって、

それを覚えれば、だいたい分かるようになるんです。

 

 

 

 

 

繰り返しておくと、

「全部覚える」のは現実的ではありません。

 

 

しかし「おおよそ理解する」ことは、

「基礎」と「代表例」が分かれば実現できます。

 

 

 

 

 

でもまあ、「全てを覚える」ことは

不可能だとは言い切れません。

 

 

100010000 くらいなら、

時間をかければできないことはないでしょう。

 

 

しかし、それをやるのはあまりお勧めしません。

 

 

というのも、そのアプローチは

「受験で覚えなければならない量」くらいですから、

ほとんどの人は学んでる最中に挫折してしまいます。

 

 

なので、初めから全部を覚えることは諦めて、

「重要な部分だけ」覚えるようにしてください。

 

 

その他の発展的、応用的な情報は、

その最低限のものを覚えた後に覚えましょう。

 

 

 

この記事には、

その「最低限」をまとめてみました。

 

 

いや、これも重要じゃね?

という意見も出るかもしれませんが、

そこはまあ各自の判断にお任せということで。

 

 

 

 

 

基礎的な単位の概要

 

『科学の最も重要な部分』は「単位」です。

なので、まずはこれを軽く紹介します。

 

 

というわけで「単位」なんですが、

この基礎は『国際単位系』ってやつになります。

 

 

全部で「 7 つ」あって、

 

 

その中でも、特に 4 つは馴染みのあるものです。

なので、覚えるのに苦労することはないでしょう。

 

\mathrm{s},\mathrm{m},\mathrm{g},\mathrm{K}

 

となると、

覚える必要があるのは実質「 3 つ」だけ

と言えるわけですが、

 

 

どうでしょうか?

そう考えると、わりとハードルは低いと思えませんか?

 

 

 

>>続き(国際単位系の詳細)