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男子大学2年生。電気系ですが物理が好きです。
量子力学に挑戦しようとおもうのですが、もう一つ相対性理論というのもあります。
この二つではどちらが難しいでしょうか?
また、実生活や電気にはどちらが役にたつでしょうか?

A 回答 (6件)

どちらが役に立つか?という事でしたら、量子力学の方です。


まあ、電気系と言っても、いろいろあるようですから、一概には言えませんが、
半導体関係の理論を学ぶのなら、量子力学の講義も受けると思います。
ただ、物理屋が勉強する量子力学と電気屋さんが勉強する量子力学は同じとは言えません。
物理屋は量子力学を”物理学”として勉強しますが、
電気屋さんは量子力学を”手法”として勉強するのだと思います。
何が違うのかと言うと、物理屋の量子力学は”解釈”が入り込むと言う事です。
例えば、電磁気学で、物理屋の間では砂川重信先生の著書が名著と言われますが、
電気屋さんにとっては、役に立たない小難しい本と映るようです。
それは、砂川先生の本が、物理的解釈に重きを置いているためですね。
で、質問者さんが勉強するとき、どちらに重きを置いて勉強したいかです。
実用に重きを置くのでしたら、電気系の人の為に書かれた量子力学の本があるのではないでしょうか?(よくは分かりませんが)
そういう本を、学校の先生に紹介してもらって読むといいと思います。
相対論に関しては、電気系の方達に、相対論的量子力学が必要なのかを知りませんので、残念ながらお答えできません。

”物理学”として、量子力学、相対論を勉強する場合、
どちらが難しいかと言うと、どちらも難しいです。
高校物理での、得意単元・苦手単元の次元では語れません。
単に数学的勉強をするのでしたら、困難は生じないと思いますが、
”何で?”に答えられなくなります。
本を1冊、1回読んだから理解できるものではありませんし、
本1冊を何回か読んだから理解できるものでもありません。
・・・まあ、パウリみたいな天才は別ですが・・・。

質問者さんが電気系というのであれば、
自分の専門を一生懸命勉強しながら、暇を見つけて物理の勉強をするのが良いと思います。
どういう勉強をするのかは、質問者さん次第だと思いますよ。
頑張って勉強して下さいねp(^^)
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学問として役に立つのは量子力学ですね。



ですが、
「量子力学自体が役に立つ」
というよりも、
「量子力学を学ぶ際に身につけたものが役に立つ」
といった方がいいと思います。

量子力学を進める上で色々な数学や考え方が出てきます。
大学2,3年までに勉強したものはかなりの部分出てきます。
数学自体も豊かだし、考え方も柔軟にならざるを得ません。
そういった経験は、少なくとも理系であればかなり広い範囲で
役に立ちます。

また、量子力学は、色々な基本的な物理の知識を必要とするので、
力学や電磁気学、統計力学の理解も深まります。
(特に力学)

自分は学生時代は理論物理(量子力学+α)を勉強していました。
今は、全く違う分野にいます。
量子力学そのものは使いませんが、そこで勉強した数学は毎日のように
使います。(使わない数学もありますが・・・)

あと「量子力学やってた」って優越感も持てるでしょ。
でも難しいですよ。
1年やりこんでも、ほとんど理解できた気になれないと思います。
(むしろ「理解できた!」って思ったら、それは理解できていない証拠です)
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難しいのは圧倒的に量子論でしょうね。



相対性理論は、
特殊相対性理論は、ちょっと空間や時間の考え方を変えれば、高校生の幾何学レベルの数式で理解できるし、一般相対性理論は、数式の難易度はあり、解釈によっては今も未解明の宇宙の謎につながるものの、理解してしまえば、マクロの重力をわかりやすく解説してくれる。どちらも、近似すれば、ニュートン力学の結論になるため、感覚的な理解もしやすいのです。

量子論は、
初期量子論こそ、古典論のミクロへの適応だったのですが、途中からは、この世の概念を根本から変える必要があり、われわれがマクロの世界で感じる粒子や、力、力学などの常識が全く通じない。力と物質がミクロで融合し、存在と非存在の間を、エネルギーで励起した場の波が行き来する。複雑な相互作用をするけど、それがないときは、まるで粒子のようにふるまう。そんな感じの学問で、今なお発展し続けています。初期量子論は、波動+αで、計算するだけならすぐできるのですが・・・

実生活には、残念ながらほとんどどちらも無関係ですが、それらを使って、GPS、半導体製品など、数えきれないハイテク製品が作られています。

電気も、半導体のデバイスでもやらない限りは、古典論が主でしょうが、学問の発展の歴史を知ることが、研究開発のアプローチに、なにか気づきを与えてくれるのではないでしょうか。
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量子力学は AB≠BA


相対性理論は C+C=C
どちらが難しいかな・・
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「相対性理論と量子力学のどちらが役に立つか」は物理を勉強する人が一番嫌いな質問の一つでしょうが(AKBマニアに「そんな曲聞いて何の役に立つの?」と質問するようなものなので)現在なら間違いなく相対性理論だと思います。

現在では1メートルと言う長さを相対性理論を根拠として決めているので、直接、間接を問わずほぼ毎日相対性理論のお世話になっている事になります。


相対性理論の根拠の1つが「光速度不変の原理」と呼ばれるものですが、現在の1メートルの定義は「光がこれだけの時間に進む距離」と言ったものなので、もしも光速度不変の原理が成り立たなければ、1メートルの長さが人によって違ってしまう事になります。
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>量子力学に挑戦しようとおもうのですが、もう一つ相対性理論というのもあります。



相対論でも特殊相対論は高校生の数学の能力があれば理解可能です。
一般相対論は数式そのものは難しいですが、論理は首尾一般しています。

量子力学は多くの学者がつみあげていったものですから段階がいろいろあり難度もそれによって異なってきます。

どちらも実生活には影響はないでしょう。
電気だけで言えば量子力学でしょうが、必要かといわれればそうでもないです。
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