
アインシュタインの業績にはどんなものがある?が分かります。アインシュタインのノーベル賞受賞理由は意外にも「相対性理論」ではなく…
特殊相対性理論の概要と特徴が分かります。
このセクションの全体像が分かります。
ニュートン力学の考え方の基本が分かります。慣性系・絶対空間・絶対時間とは?
慣性系と非慣性系の違いは何か?が分かります。
同じ運動でも動く座標系で見ると?
慣性系を
運動方程式
ガリレイ逆変換と逆行列の関係が分かります。
このセクションの全体像が分かります。
時間と空間を対称化する方法(次元のそろえ方)が分かります。
時間と空間を対称化する方法(入れ替えの対称性)が分かります。
対称化した行列の逆行列を計算してみると、逆変換とつじつまは合っているでしょうか?
ローレンツ因子(ローレンツファクター)とは何か?が分かります。
相対性理論の中心的な役割を果たす「ローレンツ変換」とは何か?が分かります。
ローレンツ変換とガリレイ変換の関係が分かります。
ガリレイ変換とローレンツ変換は図形的にどんな意味を持つか?が分かります。
このセクションで学んだことを復習します。
このセクションの全体像が分かります。
レーザーと検出器でできた仮想的な時計で時間を計る方法が分かります。
ローレンツ変換から「動いている座標系の時間は遅れる」という現象が導かれることが分かります。
ローレンツ変換から「動いている座標系の長さが縮む」という現象が導かれることが分かります。
ローレンツ変換から「動いている座標系の長さが縮む」という現象が導かれることが分かります。
時間と空間を一緒に扱える「ミンコフスキー空間」の使い方が分かります。
ミンコフスキー空間を使った時間の遅れの計算が分かります。
ミンコフスキー空間を使ったローレンツ収縮の計算が分かります。
ミンコフスキー空間を使ったローレンツ収縮の計算が分かります。
お互いの時間が遅れて見える「双子のパラドックス」という現象のミンコフスキー空間を使った考え方が分かります。
このセクションで学べることの全体像が分かります。
ニュートン力学での速度、運動量を相対性理論版に拡張してみましょう。
4元運動量の時間成分からE=mc2を導く方法が分かります。
E=mc2の意味はどんな意味を持っているか?が分かります。
次元解析を使った運動量・エネルギーの関係式の見方が分かります。
「リソース」からこのコースに出てくるスライドをPDFでダウンロードできます。数式をじっくり追いかけるときに使ってください。
線形代数は、AIの機械学習や量子コンピュータなどの最先端テクノロジーの基礎になる強力な数学理論です。興味はあるけど、数学の本を開くとなんだか抽象的なことが書かれていて全然イメージが湧かない…という経験があるかもしれませんね。
それは数学を「数学だけ」で学ぼうとしているのが原因かもしれません。数学はできるだけ幅広い分野に応用できるように、とても抽象的に書かれていることが多いからです。
そんなときは、物理学を題材にして数学を学んでみてはいかがでしょうか?
数学は歴史上「自然の法則を理解する」ことを目的とする物理学と一緒に発展してきました。つまり数学と物理学は相性が抜群によいのです。
本コースでは物理学の中でも特に有名なアインシュタインの相対性理論(特殊相対性理論)を題材に、線形代数の具体的な使い方を学んでいくコースです。ベクトルや行列を使って計算を進めていくことで「時間の遅れ」や「ローレンツ収縮」という現象や「E=mc2」という有名な数式が自然に導かれることが分かります。
科学雑誌やSF作品などでよく題材になる相対性理論ですが、自分の手で計算できるようになると理解がぐっと深まって楽しくなるはずです。
また現代のようにテクノロジーが発展し変化の激しい時代では、表面的な技術ばかり追い求めるのではなく「テクノロジーの背景」にある「科学」を理解しておくことが大切です。
そのために数学と物理学をセットで学ぶことはベストの選択肢です。あなたも本コースを受講して、数学と物理学を学んでいくきっかけにしてみてはいかがでしょうか?