科学と数学の違いさえ教えられない日本の教育

「先生、物理は受験科目でないから受講しなくていいですよね？」

物理学というのは、科学の中で運動という視点から最も基本的な見方を与える学問です。つまり、 科学は自然現象を系統的に理解する学問で、実験結果と密接な関係があるものです。 一方で数学は論理によって構築されていく世界で、その厳密な定義によって確立されていく学問です。 その性質から物理などの科学に利用されていますが、根本的な哲学は全く違うものです。 また、基礎物理は多くの技術や製品を作る工学に応用されています。例えば、テレビやラジオの受信 や音と映像の変換技術、その他の電子機器、スマートフォン、ロケット、カーナビなど挙げればきりがありません。 カーナビの技術には、かつて空想科学の世界でしか使えないなんて言われたアインシュタインの「相対性理論」 が使われています。

上のような応用だけでなく、宇宙や物質の成り立ちを追い求めるという、歴史的に重要で、かつ、人類の好奇心も 物理学は支えてきています。「実生活に役に立たない」「受験に必要ない」といえないことがお分かりでしょう。 物理学が実証してきたことは、何年、何十年ののち応用され、宇宙の成り立ちは、人類の好奇心を 常に刺激してきました。また、数学や工学とも密接に関係し、発展してきたのです。

残念ながら日本では学問の歴史などに感謝することより、受験の道具として扱ってきたのです。実は、多くの 大人がそういう部分に疑問を持ち始めています。試験で点数をとれても、社会では通用しないことを理解されているのでしょう。

科学は人生を賭けた大仕事の結果であり人類の財産でもある

物理と言えば、ニュートンですが、それ以前から、多くの人たちが運動の解釈に関して言及してきました。 例えば、アリストテレスが最初に物理に言及した人とされています。その後、その理論をもとに ガリレオらが運動を定式化していきました。実は「われ思う故、われあり」で有名なデカルトも 物理に貢献したうちの一人です。もちろん、教科書には出ていない多くの人が貢献・失敗しながら構築してきたことも忘れてはいけないでしょう。

そして、ニュートンが物理学と言う体系の根本を、 \[ F=ma \] という一つの式に言及します。「力というものは加速度によって生じる」、という彼より前の時代に無かった 概念を提唱しました。この式は、数学的には微分方程式と言うもので、時間の微小変化に対する表現で次のようになります。 。 \[ F = m \frac{d^2 x}{dt^2} \] その後、相対性理論や量子論によって、拡張されますが、依然、ニュートンの運動の法則は、なりたって います。また、電磁気学、熱力学、流体力学など多くの分野でも、その根本はニュートンの方程式と矛盾していません。

物理学は、数学と密接な関係があり、自然に起こる現象を数値で予測できるように理論化しています。天気予報も、その基礎は物理です。 また、ランダムな運動に対する物理的な記述が、金融工学など、いわゆる経済学の一部にも応用されています。 他には、病院にある、MRIやX線、ファイバースコープ、放射線治療、粒子線治療なども物理で発見された事実の 応用です。

受験のためだけにその場しのぎで丸暗記する勉強に罪悪感はないのだろうか？

物理学は、科学の基礎をなす学問ですが、一方で、難しかったり、何の役に立つのかわからなかったり、と 世間一般に誤解されがちです。

もし、誤解されたまま、一部の人たちにしか見向きされなければ、上で述べたような技術の発展も なかったかもしれません。受験のためだけの勉学も同じようなものです。

ノーベル物理学賞は、みんなに注目されるため、その役を買って出ました。世間一般には浸透しづらい研究内容を、 どのように人類に貢献したことを、適切に評価して来たとおもいます。真理への探求とともに、 その経過を学ぶと、一層、物理学が面白く見えるとともに学びなおしてみたいと思うでしょう。

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