イメージでわかる特殊相対性理論 -線形代数で導くアインシュタインの公式-:社会人になってから学ぶ数学と物理学(中級編)
What you'll learn
- 線形代数が具体的にどんなことに使えるのかが理解できます。
- 特殊相対性理論を題材として自分で線形代数の計算を進めていく力が身に付きます。
- 特殊相対性理論と線形代数がどのように関係しているかが理解できます。
- 行列を使って「時間の遅れ」や「ローレンツ収縮」といった相対性理論の特徴的な現象を導く方法が分かります。
- アインシュタインの有名な関係式E=mc2を導く方法が分かります。
- 「次元解析」という物理学のすべての分野で使える強力な考え方が理解できます。
Requirements
- ベクトルや行列の基本的な計算方法が分かっているとスムーズに学習を進められます。
- 内容を理解するのに最低限必要なことはコース内で説明していますので前提知識がなくても受講可能です。
Description
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?
Who this course is for:
- 線形代数の具体的な使い方を身につけたい方
- 線形代数の参考書などの抽象的な説明がいまいち腑に落ちないと感じている方
- アインシュタインや相対性理論に興味がある方
- 科学雑誌などに載っている相対性理論の表面的な説明では物足りない方
- 数学と物理法則がどのように繋がっているかに興味がある方
Instructor
大学で博士研究員や講師をしていた経験を活かして、数学と科学(物理学)を中心に社会人の学び直しをサポートする仕事をしています。忙しい社会人の方が、時間や場所を気にせず自分のライフスタイルに合わせて学習できるようにお手伝いしています。
【略歴】
■東京大学工学系研究科で博士号を取得(専門は物理工学)
■東大生産技術研究所 博士研究員
■日本学術振興会(JSPS) 特別研究員(DC2・PD)
■東京電機大学 非常勤講師
■システムエンジニア
を経て現在、社会人の学び直し専門のオンラインスクールを運営しています。