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Webであなたの夢が叶う!

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こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
ユークリッド原論に書いてあること!?です。

紀元前3世紀の古代ギリシャの数学者:ユークリッド。

ユークリッドは、幾何学の父と呼ばれており、
古代ギリシャ数学を代表する「原論」の著者です。

ユークリッド原論は、
今から約2000年以上前に書かれた数学書で
聖書に次ぐロングセラー書とも言われるほどの
ギリシャ語で書かれた書物です。
9世紀にアラビア語に
12世紀には
アラビア語からラテン語に
翻訳されて広まりました。

1巻から13巻で構成されていて、
はじめての日本語版は、
原稿用紙950枚分というから驚きです。

1,2,3,4,5、6巻は平面幾何学についてで、
 三角形の合同条件、
 ピタゴラスの定理、
 円と多角形、
などについて書かれています。

7,8,9巻は整数論で、
 約数と倍数
 最大公約数と最小公倍数、
 素数、
 
ユークリッドの互除法、
について。

10巻では無理量論で、
 無比線分の理論
を扱っています。
とくにこの
10巻は非常に量が多く
全体の30%になる文献です。

11、12巻は立体幾何二重帰謬法(きびゅう)で、
帰謬法はのちにアルキメデスによって、
円錐の体積が円柱の体積の3分の1であることが
証明され、
大きく発展するのです。

13巻は正多面体論
正多面体が5種類であることはすでに
プラトンが述べていますが、
これを作図して無比直線になるところまでが
記述されています。


現代数学の基礎となる内容で
数学のバイブル的な位置づけの書物です。

ユークリッドが原論を書いた目的は
正多面体が宇宙の図形であることを論じるためだと
哲学者:プロクレスは自身の著書の中に書いています。

また、

プラトンも彼の著書「ティマイオス」のなかで、
宇宙を構成する元素に
正多面体を割り当てています。


光の正体のおさらいになりますが、
アインシュタインによって光量子論が提唱されたことで、

光は、
波(波動)としての性質と、
粒子としての
性質を併せもつ「量子」である・・・
とわかりました。
これは
量子学のスタートでしたね。

量子学が宇宙の数学だと仮定すると、
2000年以上前に、
ユークリッドをはじめとする数学者たちは
すでに宇宙の数学を目指していたことになります。

自然科学の分野の発展が、
あらたな可能性を秘めていることは
間違いなさそうですね。


今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。


こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
今日は特別なうるう日です。

今年2016年は、
オリンピック・パラリンピックイヤーであるとともに、
4年に一度のうるう年ですね。

私たちが使っている西暦は、
クレゴリオ歴といわれるもので、
うるう年は次のように定義されています。

① 西暦年数が4で割り切れること。

② ただし、
  100で割り切れる年の場合、
  400
で割り切れる年のみをうるう年とする。

この定義によって
2016年は
うるう年だと証明されています。

では、
うるう年と平年とは何が違うかというと・・・

うるう年の2月は29日まであるのに対して、
平年の
2月は28日まで。
つまり、
うるう年には2月にうるう日(29日)が
追加されているのです。

この4年に一度の特別な日である
今日のうるう日をどのよう過ごしますか?

 ① ふつうの月曜日として過ごす

 ② 
月末の月曜日として忙しく過ごす

 ③ 特に変わりなく過ごす

たいていの人は③を選ぶのではないかと思いますが、
人生の大切なイベントをこの日にする人も多くて、
東京スカイツリーの竣工は4年前の今日、
2012年2月29日なんだそうですよ。

さて、
では問題です。

東京オリンピックの年、
2020年1月1日から
2222年
1月1日までの間に
うるう日(2月29日)は何日あるでしょう?


では、計算してみましょう!

まず、
2020年1月1日から
2222年
1月1日までに何年あるかを計算します。

 2222 ー 2020 = 202年

   202 ÷ 4 = 50・・・2

202年の間に50日の
うるう日がある計算ですが、
2020年もうるう年でうるう日がありますので、

     50 + 1 = 51

また、
「100で割り切れる年の場合、
 400
で割り切れる年のみをうるう年とする」
という条件から、
2100年と2200年は平年扱いになるので、
ここから2年を引かなければなりません。

     51 ー 2 = 49


答えは、
49日になります。


すてきなうるう日をお過ごしくださいね。


今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。


こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
ふたたび量子物理学へです。

これまで、
の正体が明らかになる過程をお話ししてきたのですが、
20世紀に入って、
粒子説と波動説は折衷され、
アインシュタインによって光量子論が提唱されたことで、
200年以上論争が続いた「光は粒子説か?波動説か?」
は収束されました。

光は、
波(波動)としての性質と、
粒子としての
性質を併せもつ「量子」である。

これが
量子物理学のスタートでした。

量子物理学は、
ふしぎであやしい、
難解すぎる、
学問分野だと紹介されることが多いようです。

その原因は、
量子物理学が、
物理的な意味のわからない
抽象的な数式を出発点にしているからだと
芝浦工業大学の木村教授は指摘しています。

ではその抽象的な数式とは、
どんなものなのでしょうか?

量子物理学を数学的にとらえると・・・

その特徴が「球体」なのに対して、
相対性理論などの古典的な物理学では
「四面体」で表わされるといわれています。


つまり、
物体をパーツに分解したとき、
その基となる物質の形状が
量子物理学と相対性理論では違っているのです。

なるほど・・・
出発点が異なっているため、
2つの理論は平行線のままで交差しないということなんだ。


しかし近年、
量子物理学を
物理的な原理から始める研究が
行われ、
情報技術への応用が期待されるようになってきました。


わからないことが次第に分かるようになって、
これまで定説とされてきた理論に
矛盾が生じるようになって、
そのひとつの矛盾を受け入れると、
さらに他の矛盾についても受け入れざるを得なくなる。

そうやって困難な状況が生まれて、
次世代の科学者たちがまた、
自然科学を一歩づつ紐解いていきます。

わからないことが分かるとき、
そこにはとても大きな力が作用します。

その力に押しつぶされることなく、
真っ直ぐに突き進むことで、
新たな時代の幕開けに
つながっていくのではないでしょうか?

今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。


こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
光は粒子か?波動か!?です。

今週は、
の正体が明らかになる過程をお話ししてきました。

万有引力の発見をした英国の物理学者、
ニュートンは17世紀の終わりごろ、
高性能の望遠鏡を作ったことがきっかけで
光の研究をはじめます。
そして、
著書:光学のなかで、
「光は粒子である」という説を発表するのです。

ニュートンが光の粒子説を発表すると
英国の物理学者:フックはすぐに
「光は波動である」と反論します。
また、
その同じ時代に、
オランダの物理学者:ホイヘンスも、
「光は波動である」という説を唱えています。

このように、

粒子説と波動説は対立した学説として、
論争を繰り広げることになります。

時系列でみると・・・

17世紀:
粒子説と波動説は対立

18世紀:粒子説が優位になる

19世紀:波動説が優位になる

20世紀:粒子説と波動説は折衷され、
    アインシュタインによって光量子論が提唱される

と推移してきました。

光量子論の登場で、
200年以上論争が続いた「光は粒子説か?波動説か?」
は収束に向かいます。

光は、
波(波動)としての性質と、
粒子としての
性質を併せもつ、
「量子」というものである・・・
とされるようになったのです。


長い論争に終止符を打ったアインシュタインは、
「光こそ、私にとっては最大の問題だった。
 光の正体は、全く謎めいていたのです。
 わたしは76年の生涯を通して光を考え続けました。
 光の速度の研究から相対性理論を、
 一方、光の実体の研究からは、
 光が粒であることを発見したのです。
 1922年の私のノーベル賞は、
 
相対性理論に対してではなく、
 光の粒の発見に対して与えられたのです。
 光の研究は、苦脳への道でもありました。」
と自らの著書(共著)「物理学はいかに創られたか」
のなかで語っています。

光が波であり、粒であるという
根本的な矛盾を受け入れることで、
自然科学は一歩前進したのですが、
ひとつの矛盾を受け入れることで、
今までの基本的な概念を覆すような
他の矛盾についても受け入れざるを得ないという
困難な状況に陥ることもあります。

目の前にある事実をそのまま受け入れて、
固定観念に縛られず純粋に研究を続ける
アインシュタインのような科学者が、
これからもわたしたちに新たなものの見方、
考え方を提唱してくれるのでしょうね。


今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。


こんにちは。
Webであなたの夢が叶う!のHirokoです。

Webで数学、
再び光は粒子!?です。


は、電磁波の一種で、
その正体が明らかになるまでには、
長い時間がかかったことをお話ししました。

17世紀にニュートンが
著書:光学のなかで、
「光は粒子である」という説を発表します。
その同じ時代に、
今度は
オランダの物理学者:ホイヘンスが登場して、
「光は波動である」という説を唱えました。

そして、
19世紀に英国の物理学者:マクスウェルが、
電磁波理論を完成させます。

また、
20世紀になってアインシュタインの登場で、
ニュートンの「光=粒子学説が再び脚光を浴びます。

アインシュタインが再び
粒子学説を採用した背景には、
「光電効果」の発見がありました。

光電効果とは、
光が物質に当たって電子が飛び出す現象を言います。

この現象が発見されたことによって、
光はエネルギーの一種であるということが
証明されていました。

アインシュタインは、
この光のエネルギーが
質量の最小単位である量子の集まりであると定義しました。

光を粒の集まりと定義した点では、
ニュートンと同じ発想ですが、
「光電効果」は、
パソコンやスマホなどの電子機器や、
家電製品に応用されていて、
わたしたちの便利な生活を支えてくれています。

さて、
もう一方の「波動説」は、
ここであえなく消えてしまったの???
という疑問を持たれた方も
いらっしゃるのではないでしょうか?

粒子説と唱えるニュートンは、
波動説を提唱する同じ英国の物理学者:フックと
対立し、お互いの学説について激しく反論しあいました。

では、
この2つの相対する学説は、
どのように議論され、
また、
光の正体に近づいて行ったのでしょう?

さらにお話は続きます。

また明日!

今日も最後まで読んでいただいてありがとうございました。