PHYSICS

物理学

世界は、どれだけ少ない法則でできているのか。

リンゴが落ちることと、月が地球を回ることは、同じ法則で説明できる。物理学は、自然のふるまいを、できるだけ少ない法則で説明しようとする学問です。その地図を広げ、自分が引っかかった問いを置いていきます。

物理学とは

いちばん少ない約束ごとで、いちばん多くのことを説明する。

物理学は、物と力、エネルギー、空間と時間がどうふるまうかを、数式で表せる法則として探す学問です。観察し、法則を仮説として立て、予言し、実験で確かめる。この繰り返しで、ばらばらに見えた現象が、少数の法則にまとまっていきました。

扱う世界は、大きさと速さで分けると見通しやすくなります。

素粒子→原子→身のまわり→惑星→銀河→宇宙全体

小さい世界では量子力学、速い世界や重い世界では相対性理論、その間ではニュートン力学がよく当てはまる。

MECHANICS力学

物がどう動くか。力と運動の関係を、ニュートンの3つの法則と万有引力でまとめた、物理学の土台。

問い：なぜ同じ法則が地上と天体の両方に当てはまるのか力学のノートへ →

ELECTROMAGNETISM電磁気学

電気と磁気は一つのものの二つの顔だった。マクスウェルの方程式は、光が電磁波であることまで示した。

問い：光とは、何が波打っているのか電磁気学のノートへ →

THERMODYNAMICS熱力学・統計力学

熱とエネルギー、そして「乱雑さ（エントロピー）は増えていく」という法則。たくさんの粒子のふるまいを確率で扱う。

問い：なぜ時間は一方向にしか進まないように見えるのか熱力学のノートへ →

RELATIVITY相対性理論

光の速さは誰から見ても同じ。そこから、時間と空間は一体の「時空」で、速さや重力で伸び縮みすることが導かれた。

問い：時間は、宇宙に一つだけある時計ではない相対性理論のノートへ →　時間のノートへ →

QUANTUM MECHANICS量子力学

ミクロの世界では、見るまで結果が決まらず、いくつもの状態が重なり合う。常識が通じない、もうひとつのルール。

問い：観測とは、何をしていることなのか量子力学のノートへ →

PARTICLES & COSMOS素粒子と宇宙

物質は何からできているのか（標準模型）、宇宙はどう始まり、どこへ向かうのか（宇宙論）。最小と最大がつながる場所。

問い：重力と量子力学は、一つにまとめられるのか素粒子と宇宙のノートへ →

自然界にはなぜこれほど対称性が現れるのか。それは世界の性質なのか、それとも世界を見る側の性質なのか。まだ問いだけを置いている。

速く動くほど、重力が強いほど、時間はゆっくり進む。本人には普通に流れていて、別の経路をたどった人と時計を比べたときに初めて差が分かる。時間は宇宙に一つだけある絶対の時計ではなかった。

粒子が「消えた」のではなく、広がっていた。結果が「変わった」のではなく、隠れていた。量子の不思議は、どの経路の情報が残るかどうかで決まっているように見える。

意識も物理現象として説明できる可能性は高い。けれど物理現象であることと、単純であることは別。原子から分子、細胞、神経、情報、自己へと積み上がる階層のどこかで、何かが立ち上がっている。