光学、電磁気学、量子力学の違い。三者は異なる学問ですか？それとも本質的には同じで古い順番ですか？

Question

電磁波について知りたいと思ったのですが、
＞歴史的経緯や議論の側面によって光学、電磁気学、量子力学に分けられ
と書かれていました

どういう意味ですか？
・アプローチが異なるだけで本質は同じ学問ですか？
・以前は「光学」が正しいと考えられていたけれども、「電磁気学」が正しいとわかって、今は「量子力学」が正しいと考えられている、ということですか？
・あるいは、三者は異なる学問なのですか？
・もしくは、同じことを異なる方向から扱うので、学問によって、正解が異なるのですか？

＞電磁波の境界は統一的に定められたものではない。学問分野・国毎の法律・規格等によって多少の違いがある
・この辺りの違いが生じる理由を知りたいです

yhr2 · Accepted Answer

No.2です。「お礼」に書かれたことについて。

＞この辺りの学問の分け方はどこが決めているのですか？

誰も決めていません。そんな「神さま」みたいなものは存在しないのです。人間であれば、「権威」といわれる人ほど謙虚で身の程をわきまえており、そんな身に余る僭越なことはしません。文部科学省のこざかしい役人やそれに群がる「御用学者」が、「学習指導要領」などという「おかみ」の指示を出していますが、「ゆとり教育」だ「脱ゆとり」だ、日本語も満足に話せない小学生に英語教育だと、迷走ばかりしています。

ご質問の「科学の分類」は、あくまで「便宜上の分類」と考えればよいです。ものごとを整理・分類・体系化して、自分の立ち位置を客観的・共通概念的に明確にすることは大事ですから。
ただし、分類にも「ツリー構造」「階層構造」とか「ネットワーク構造」などいろいろあるし、ご質問のように「光」に対してどのようにアプローチするかでも分類が変わります。
「光」を認知する人間の側から「色彩学」とか「カラーコーディネート」を取り扱う分野だってあるし、それをさらに深く追求すれば「心理学」と呼ばれるものになるかもしれません。

従って、答は「誰も決めていない。便宜上、いろいろな分類がある」ということかな。

＞高校までは物理と化学と生物で分けられていたと思うのですが、理系の大学ではまた異なる分け方なのですか？

はい、そうです。
小学校、中学校では「理科」ですよね？
それが、高校では「物理」「化学」「生物」「地学」程度に分かれるかな？
大学では、もっと細分化されて、「物理」は「力学」「電磁気学」「熱力学」「統計力学」などに、さらに「力学」も「古典力学」「解析力学」「量子力学」などに分かれますし、やや「工学」寄りには「材料力学」「流体力学」なども存在します。「量子力学」は「力学」の一部というより独立領域で「電磁気学」「原子・原子核物理」などと重なります。さらに「量子力学」を「化学」に適用した「量子化学」とか、物理と化学を含む「物理化学」、生物と化学を含む「生化学」など複数領域にまたがるものなど、いろいろです。
逆に、細分化しすぎているので、大学の講義では「科学概論」「近代科学史」とか「物理学概論」のような「全体を俯瞰する」科目もあるくらいです。
要するに、「対象が何で、それをどういう方向から、どういう手法でアプローチするか」というものの数だけ「○○学」があると考えても過言ではありません。

＞あるいは学会があって、その学会の数だけ学問があるのですか？

それに近いです。「学会」というのは、閉塞的な純粋学問のための組織ではなく、その専門領域で広く社会と連携しようというものですから。
ただし、学者さんたちも「目立ちたがり」「組織のトップに立ちたい」という人が多いですから、勝手にどんどん「○○学会」を立ち上げて自分が「理事長」ポストにおさまるケースも多いです。決して「アカデミック」なものとは限りません。
「失敗学会」（これは結構有名です）、「日本笑い学会」「日本デジタルゲーム学会」「日本余暇学会」など、これも百花繚乱ですよ。

「失敗学会」
http://www.shippai.org/shippai/html/index.php

「日本笑い学会」
http://www.nwgk.jp/index.html

「日本デジタルゲーム学会」
http://digrajapan.org/

「日本余暇学会」
http://www.yokagakkai.jp/

＞理工学部での内訳というか、何を学べるかみたいな一覧はどこかにないですか？

そもそも「理工学」といった段階で「理学」と「工学」のごちゃまぜですね。大学の学部名では「理工情報通信学部」などというのもありますね。
どう分類して、そこで何を学ぶのかは千差万別で、大学によって異なります。
とは言っても、大学の４年間、修士を入れても６年間で学べるのは「基本の基本」「専門を学ぶための基礎」程度であって、「専門」と呼べるものは「卒論・修論で１～２ケース試しにやってみる」程度に過ぎません。なので、やることはほとんど同じと考えてよいです。偏差値の高い大学ほど、いい先生やレベルの高い学生がいて、少し高度な深さまで学べるという差がある程度です。（間口を広くすると浅くしか学べないし、深く学ぼうと思ったら範囲を狭く絞らないといけない、というジレンマに陥るはずです）
なので、「何を学べるか」は「大学の案内」を見てください、としか言えませんし、どこも同じようなものです。大学では学部・学科によって指定される「必修科目」以外は自分で選ぶ「選択科目」ですから、自分が何を選ぶかということにも依存します。「楽をしたい」と思ったら、当然「学べるもの」は減ります。

doc_somday · Answer

「正しい」なんて言っている様じゃ物理学は死ぬまで分らないよ。

tknakamuri · Answer

>理工学部での内訳というか、何を学べるかみたいな一覧はどこかにないですか？

学部や専攻の名前なんてグチャグチャなので、個別に調べるしかないです。

私は「物理情報」を専攻してましたが
光学全般、計量学、量子エレクトロニクス、制御、コピー機関連の物理
という、何処か関連のあるゆる~い繋がりのごった煮状態でした(^^;

まずは大学に問い合わせましょう。

yhr2 · Answer

No.3です。ちょっと間違い。

＞大学の学部名では「理工情報通信学部」などというのもありますね。

これは勘違いで、あくまで学部は「理工学部」で、学科として「電気電子情報通信学科」でした。

yhr2 · Answer

「電磁波」に限っていえば、ということですね？

＞アプローチが異なるだけで本質は同じ学問ですか？

「電磁波」は「１つ」であり、それを「光学」「電磁気学」「量子力学」などのいろいろな分野からアプローチしている、ということです。

「じゃがいも」という野菜があるときに、「和食」「中華」「フレンチ」「イタリアン」などのいろいろな分野からアプローチ（調理）するというような例と同じです。
「和食」「中華」「フレンチ」「イタリアン」が「違う料理」だと考えれば、「光学」「電磁気学」「量子力学」は異なった学問です。「料理」という概念でとらえれば、「ほぼ同じもので、やり方が違うだけ」ということでもあります。

＞以前は「光学」が正しいと考えられていたけれども、「電磁気学」が正しいとわかって、今は「量子力学」が正しいと考えられている、ということですか？

「電波」も「光」も「放射線のうちのエックス線、ガンマ線」も、みんな「電磁波」ですが、「光学」はそのうちの「可視光線」（＋赤外線、紫外線程度）を対象にしています。
「電磁気」は主に「電波」の領域です。
「量子力学」は、そのサイズから主に「光」も「エックス線、ガンマ線」も扱います。

こういった「概念」「領域」「対象とする範囲」といった整理・体系化を行った結果が、「その領域を深く取り扱う学問」になっているのです。
「同じ」で「古い、新しい」「間違っている、訂正されている」というようなものではありません。

＞あるいは、三者は異なる学問なのですか？

上に書いたように、「対象」やアプローチとしては「異なる学問」です。
何度も言いますが、「概念」のとらえ方によっては同じ「物理学」で一緒です。

＞もしくは、同じことを異なる方向から扱うので、学問によって、正解が異なるのですか？

「正解」とは何ですか？　「和食」と「中華」とで、どちらが正解か、などという議論があり得ますか？

＞＞電磁波の境界は統一的に定められたものではない。学問分野・国毎の法律・規格等によって多少の違いがある
＞・この辺りの違いが生じる理由を知りたいです

上に書いたような「人間の作った概念、領域」による区分けですから、それこそ「視点、立ち位置」によって変わって当然ですよね？
あなたは、「神から与えられた絶対的な正解」があるという前提で考えられているようですが、科学の世界では逆にそういった「思い込み、決めうち」をわざと避けます。人間が把握しているものはまだまだ「真理」からほど遠いと自覚しているからです。

たとえば、「あんパン」「カレーパン」「どら焼き」とか、「肉じゃが」や「すき焼き」は、「境界を統一的に定めた」環境からは生まれませんよね？　これらは多分「現代の和食の一部」だと思いますが、決して「伝統的な和食」ではありませんよね？　いろいろなアプローチがあってこそ、そういう成果が生まれます。科学も同じでしょう。

tknakamuri · Answer

光学は興味の対象を主に光に置く学問分野で、応用物理のひとつ。
電磁気学も量子力学も使います。
量子力学は電磁気学以外の物理も広く含みます。その中で特に電磁気を扱うのが
量子電磁気学(QED)。

質問の3つの分け方は、電磁波を扱う学問が成立した時期の順序であって
光学は今は正しくない古い学問 なんて言ったら 殴られると思います(^^;

光学、電磁気学、量子力学の違い。三者は異なる学問ですか？ それとも本質的には同じで古い順番ですか？

No.2です。

「正しい」なんて言っている様じゃ物理学は死ぬまで分らないよ。

>理工学部での内訳というか、何を学べるかみたいな一覧はどこかにないですか？

No.3です。

「電磁波」に限っていえば、ということですね？

光学は興味の対象を主に光に置く学問分野で、応用物理のひとつ。

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