ニュートンの運動方程式のように、別の法則から導くことができず、ただ自然はそうなっているというような法則は、物理全体ではどのくらいあるのでしょうか。
また、そのような法則にはどのようなものがあるのでしょうか。

A 回答 (5件)

どういう枠組み,どういう範囲で議論するかによります.


哲学的要素も入るような気がします.

tullio さんが書かれているように,
作用積分(ラグランジアンの時間積分)が最小値を取るように
ものごとが決まっている(ハミルトンの変分原理),
というのが根本原理です.

でも,ラグランジアンがどういう形になるかを決めないと
具体的な議論ができません.
例えば,電磁場のラグランジアンをある形に取ると,
クーロンの法則(静電気力が 1/r^2 の形)が導けますし,
別の形に取れば静電気力が 1/r の形になるようにもできます.
どちらが正しいかは実験と比べて決める他はありません.
まさに「自然はそうなっている」わけです.
zouyuri さんのMaxwellの電磁法則や
Heisenberg の不確定性原理はこの類ですね.

tullio さんは「ほとんどがbigseaさんが思っているような法則です」
と書かれていますが,法則と名の付いているものの中には
もっと基本的な法則から導かれるものもあります.
プランクの放射法則などがその例です.

bigsea さんの思っているような基本的な法則は
いくつくらいあるでしょうね.
数え方も難しい.
クーロンの法則とガウスの法則は等価です.
また,電磁気には○○の法則がずいぶんありますが,
まとめてマックスウェルの方程式4つを電磁場の基本法則
とすることもできます.

いくつあるかは私も自信がありません.
なお,物理学辞典には
「物理学には原理といわれているものが,約50ある」
と書いてあります.

この回答への補足

回答、ありがとうございます。
私も、「物理学には原理といわれているものが,約50ある」と昔、聞いたことがありました。それで、今回の質問をすることにしたのです。
ところで、物理学の究極的な目標として、「全ての現象を説明できるただ一つの数学的な式を見出す」ということがあるのではないでしょうか。その観点からすると、今現在、根本的な原理として50ほど見つかっており、将来それらは統一されていくんだろうと思っているのですが、そういう認識でいいんでしょうかね。

補足日時:2001/01/06 18:09
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回答じゃありません。

物理における、法則、XX則、原理と名の付く物を数えてみました。
(規則、定理、理、式、律、を除きました。だからパウリの排他律はアウトです。一つの法則が複数のルールのセットであっても、ひとつとして数えています。もちろんもれなく数えられる訳がなくって、ひどく古いのがあったり、逆に最新のものは落ちてるでしょうし、ひとによって呼び方が違ったりもするでしょうが....)
力学で31, 流体力学で22, 熱力学で25, 光学・波動力学で21, 電磁気学で28, 原子物理で19, 量子論で5, 物性で15でした。わはは。

物理学は、Theory Of Everything (TOE)万物の理論、という究極の理論目指してがんばっている、という見方があります。この理論が完成しちゃったら、還元不能な根本的法則は1個だけになるんでしょうか。いや、どうしても実験的に決めざるをえないパラメータが残る、という考えもあります。
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この回答へのお礼

わざわざ、数えていただきありがとうございました。でも、万物の理論というのが、本当に在ったらすごいですね。私、個人としましては、電気と磁気と光がお互いに関連しているということだけで、十分満足なのですが。

お礼日時:2001/01/13 20:44

 下の回答の補足内容より…



物理学では、4つの「力」により全ての事象の説明ができるとされていた時代があったと思います。
 電磁力…電子を介して作用する力。磁力も統一化
 強い力…ニュートリノ(中間子)を介して作用する力。原子核の結合力など。
 弱い力…素粒子の反応に関わる力
 重 力…質量のあるものの間で働く力

 これらの力(相互作用)の結果、動き出した系についてニュートン力学の運動方程式などが適用されますが、光速に近いと相対性理論、原子核反応などでは量子力学が体系づけられてきています。

 ただし、上記4つの力も「電弱力(電磁力と弱い力の統一)」「統一理論(電弱力と強い力の統一)」「大統一理論(統一理論と重力の統一)」などにより、徐々に説明づけられてきているそうです。(超ヒモ理論とか大統一理論とか出版物を何冊か読んでいるのですが、いまだ概要しか理解できていません)

 「根本的な法則」という質問からは、いささか的はずれですが、物理学のこの手の本の中では、「すべてに適用されるシンプルな方程式の探求」という言葉をあちこちに見かけたりはします。
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現在の物理学は,ほぼ全てが作用積分から変分原理によって方程式を導きます.なぜ,「ハミルトニアン」という関数から全ての運動方程式が導かれるのかは神のみぞ知るところです.


つまり,ほとんどがbigseaさんが思っているような法則です.
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いくつぐらいあるかは知りませんが、そのような法則として、


・Maxwellの方程式で表される電磁法則
・Heisenbergの不確定性原理
が思い浮かびました。
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Q凪について

凪(朝凪や夕凪)はどのくらいの時間続くものなのでしょうか?

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お願いします!!

Aベストアンサー

>凪(朝凪・夕凪)の時間帯(いつ起こるのか)
ご存知とは思いますが、「凪」は海風と陸風とが逆転するときに起きます。
日中は、海より陸の方が温度が上がりますので海から陸の方へ吹き「海風」と呼んでいます。夜間はこの逆です。
凪の時間帯は、陸と海の温度上昇または下降の程度が、季節、場所、天気などの条件に大きく左右されますので一概には言えませんが、おおよそ、朝凪は7時から9時ごろの間、夕凪は5時過ぎから7時ごろの間です。

>凪(朝凪や夕凪)はどのくらいの時間続くものなのでしょうか?
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>もし一瞬ならば、特に意識しなくても「凪だ!」と感じることができるのか?
ところが、11階建ての9階に移り住んだとき、夕凪が10~15分程度で風向きが逆転するのに気付きました。
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こんなに短いともう「凪」とは言いませんよね。

>場所によって違うのかもしれませんが
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同じ場所でも、周りに障害物があれば風が止まりますので、部分的にこの現象は起きません。

>凪(朝凪・夕凪)の時間帯(いつ起こるのか)
ご存知とは思いますが、「凪」は海風と陸風とが逆転するときに起きます。
日中は、海より陸の方が温度が上がりますので海から陸の方へ吹き「海風」と呼んでいます。夜間はこの逆です。
凪の時間帯は、陸と海の温度上昇または下降の程度が、季節、場所、天気などの条件に大きく左右されますので一概には言えませんが、おおよそ、朝凪は7時から9時ごろの間、夕凪は5時過ぎから7時ごろの間です。

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かいつまんで漢字の歴史をご案内します。

>「繁体字」だと「風平浪靜」、「簡体字」だと「平浪静」と表示。
・「風平浪靜」「平浪静」「無風無浪」 ・・・これらは皆、中国語の中にある'四文字成句'になっています。「平浪静」は単純に"風"が省略されているだけです。
'四文字成句'でも元々は文字数が倍くらいあった文章をゴロ良く四文字にまとめただけなんです。全三つの熟語の意味は読んで字の如くでご想像のとおりです。

>「繁体字」と「簡体字」もよくわかりません。何がどう違うのかも教えて
・繁体字は、中国の中近代から第二次世界大戦以後の中国開放後数年間まで使用していた文字です。簡単に言うと日本の旧漢字体とほぼ似たような文字です。

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簡体字は電脳にFontがインストールされていないと入力・出力ともに文字化けします。Fontが入っていない人は、間に合わせで簡体字に相当する日本語の旧漢字体で何とか間に合わせています。

簡単に言うと、
現在繁体字を使用している地域は、台湾・香港・中国の広東省周辺地域・東南アジアの一部地域。
簡体字は、大陸中国・シンガポール・マレージアなどです。
簡体字で勉強した多くの大陸中国人は台湾・香港の書物を読めないか、読むのに少々苦しむ人がいます。その逆もあるわけです。

>凪という漢字が中国にはないのでしょうか?
・国字といって、日本で考案された文字なので中国語漢字には存在しません。和字とも言います。和字は峠・辻・榊・畑・浜など結構あります。

>「凪」をあらわす中国語があればそれも教えて下さい。
・漢字の豊富な中国なのに、どういう訳か少ないんですね。ピッタリの文字は無いと思います。中国の文化風俗的歴史が関係していると思います。極端に言うと、海は地の果てで、死人が住んでいる処と言われ、怖がられた存在です。したがって海に関する文字が意外と少ないんです。その代わり内陸に関する文字や文化に関する文字は無数に有ります。

ちなみに、
中国語で朝凪や夕凪は、早晨風平浪靜・傍晩海上風平浪靜と書いて状況説明語しか存在しないと思います。

一字のご参考までに幾つか、
渟:テイ、ジョウ。とど・まる。中国語発音はting2。意味は、川などの流れが停止して動かない。川・河の水や波に向いた言葉。"凪いでいる河"とも言いますからこれでどうですか?

穏:オン、おだ・やか。発音はwen3。意味は、安らかである、落ち着いている。具体・抽象物向き。
止:シ、とま・る。発音はzhi3。意味は、停止する、止まる。動的なもの向き。
鎮:チン、しず・める。発音はzhen4。意味は、抑える、安定する です。混乱・感動・風など向き。

"渟"くらいしか思いつきませんでした(汗)。

かいつまんで漢字の歴史をご案内します。

>「繁体字」だと「風平浪靜」、「簡体字」だと「平浪静」と表示。
・「風平浪靜」「平浪静」「無風無浪」 ・・・これらは皆、中国語の中にある'四文字成句'になっています。「平浪静」は単純に"風"が省略されているだけです。
'四文字成句'でも元々は文字数が倍くらいあった文章をゴロ良く四文字にまとめただけなんです。全三つの熟語の意味は読んで字の如くでご想像のとおりです。

>「繁体字」と「簡体字」もよくわかりません。何がどう違うのかも教えて
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Qニュートンの運動方程式の表示方法?

 前日、学校でニュートンの運動方程式について
習ったのですが、ある問題で
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   →   →
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デカルト表示で
md^2x/dt^2=Fx
md^2y/dt^2=Fy
md^2z/dt^2=Fz   →
ただし、Fx,Fy,Fzは力Fのx,y,z成分です。

2次元の極座標で
mAr=Fr
mAθ=Fθ
ただし、
Ar=d^2r/dt^2-r(dθ/dt)^2
Aθ=2dr/dt・dθ/dt+rd^2θ/dt^2
   →
Frは力Fの動径方向の成分
   →
Fθは力Fの動径方向と直角な方向の成分

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狛枝凪斗と、球磨川禊のいいところを教えてください

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H_⊥=1/γ (H_⊥^'+(V×E')/c)→H_⊥^'=γH_⊥-V/c×E'=γH_⊥-V/c×(γE_⊥+V/c×H^'+E_∥')
=γH_⊥-V/c×γE_⊥-V/c×V/c×H^'-V/c×E_∥'=γH_⊥-V/c×γE_⊥-V/c×E_∥
H_⊥^'=γ(H_⊥-V/c×E_⊥-V/c×1/γ×E_∥ )=γ(H_⊥-V/c×(E_⊥+1/γ×E_∥ ))
V/c×E_∥=0
H_⊥^'=γ(H_⊥-V/c×E_⊥ )=γ(H_⊥-V/c×E)
見ずらいので画像を参照してください。

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こんばんは☆☆☆

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回答お待ちしています。

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おはようございます。
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となることは分かるのですが
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とどうしてなるのでしょうか?
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英語圏とのハーフの女の子の名づけで、日本語でも英語でも通用しそうな「ハナ(Hannah)」を考えています。漢字はシンプルに「花」、を考えていたのですが、予定日直前の今になって急に別の漢字も考え始めました。

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日本語の分からない夫にはそれぞれの漢字の意味を説明したのですが、夫も葉凪の方が好きだといいます。ただ、読みにくいとかそういうニュアンスは分かっていません。

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30代既婚男です。
名前をつけることを迷うのはよくわかります。
自分のものであるのに、人に使われることがおおいのが名前です。
私自身は字画などにとらわれず親が好きな名前をつけるべきだと思っています。
旦那さんが意味がわかっていなくても「好き」とか「なんかいい」とかで
十分理由になっています。
将来子供にどうしてこの名前をつけた??と聞かれ
例えば「有名な神社でつけてもらった」と言われるのと
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2物体の衝突で運動量保存の法則とエネルギー保存の法則から

mv+MV=mv'+MV'
(1/2)×mv^2+(1/2)×MV^2=(1/2)×mv'^2+(1/2)×MV'^2

の2式が成り立ちますが、この2式からV'を消去し、式変形をすると

(1/2)×mv^2-(1/2)×mv'^2=4mM/(m+M)^2×{(1/2)×(M-m)vV+(1/2)×mv^2-(1/2)×MV^2}

が導けるとのことですがどうしても求められません。お手数ですが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

gjb514さん こんにちは。

お尋ねの式変形ですが、概略を以下に示します。

mv+MV=mv'+MV' …(1)
(1/2)×mv^2+(1/2)×MV^2=(1/2)×mv'^2+(1/2)×MV'^2 …(2)

(1)より mv-mv'=MV'-MV …(1)’
(2)より mv^2 -mv'^2 = MV'^2 - MV^2
因数分解して
 (v-v')(mv-mv')=(V'+V)(MV'-MV) …(2)’
(1)’、(2)’より
v-v'=V'+V (なお、この式自身は反発係数=1からすぐ導けます。)
∴V'=v+v'-V …(3)
(1)、(3)より
v'={2MV-(M-m)v}/(M+m) …(4)
この(4)を
 (1/2)mv^2-(1/2)mv'^2
に代入してみてください。


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