化学と物理の違いは何でしょうか？

Question

こんにちは。お聞きしたいことがあります。
「化学」と「物理」の違いは何でしょうか？どちらも、「物」を
対象としていると思うのですが、物理の方は、真理探究にあり、
化学の方はそうではなく、目の前の物の性質を研究したり変化を
研究したりすることでしょうか？

どうぞよろしくお願いいたします。

htms42 · Accepted Answer

高校生をイメージして解答を書きます。

化学の教科書の最初に
「物理変化」と「化学変化」
という言葉が出てくると思います。
化学の教科書で「物理」と「化学」の違いに触れている最初のものだと思います。

化学変化：ある物質が別の物質に変わる
物理変化：物質そのものは変わらない、物質の状態が変わる
となっています。

２つの変化の領域がはっきりと区別できる場合ばかりだとは限りません。重なってくる場合もあります。化学変化は化学反応といっても同じような意味になります。

化学変化に関係する性質が化学的性質です。
物理変化に関係する性質が物理的な性質です。

固体、液体、気体の３つの状態の間の移り変わり、三態変化は物理変化です。ある物質が水に溶けるというのも物理変化です。力が働いて物質の運動状態が変わるのも物理変化です。電圧をかければ電流が流れるというのも物理変化です。抵抗で熱が生じるというのも物理変化です。物質によって電流の流れ方が異なるという電気抵抗は物理的な性質になります。でも電池の中では化学反応が起こっています。電池、電線、抵抗で回路を組んだときには回路の内部で物理変化と化学変化が同時に起こっています。
ボイルの法則やシャルルの法則を気体の性質として学習します。これも物理的な性質です。ただこういうことがきちんとわかっていなければ反応の量関係を出すことも出来なくなります。

化学変化を主な対象にするのが化学です。
物理変化を主な対象にするのが物理です。

実験をするかしないかは物理と化学の違いと関係がありません。
「真理を探究するのが物理」だというのはおかしいでしょう。化学、その他の分野では真理を探求していないということになりますね。

ある物質の物理的な性質を調べるためにはそういう物質を用意しなければいけません。自然界にあるままの物質ばかりを扱っているわけではありませんので作らなければいけないのです。化学の力を借りないとダメです。地面を掘ったらＩＣが出てくるのではないからです。

物理では物質そのものを考える対象としていますから「物質の存在の仕方」も考える対称になってきます。原子、分子も宇宙も考える対象になります。こういうものを扱う場合、理論的な枠組みがなければどうしようもないです。実験は出来ないですが観測が代わりに入ってきます。

化学的な物質と物理的な物質があるのではありません。物質の化学的な側面を見ているか物理的な側面を見ているのかの違いがあるだけです。同じ物質がいくつかの側面を持っているのですからそれを扱う物理と化学は重なってきます。

原子、分子、イオンは物質の基本です。反応を考えるときでも性質を考えるときでも出発点になります。量子力学は化学でも物理でも基本の理論ということになります。

ラザフォードは原子模型で有名ですからご存知だと思います。ラヂウムを発見したＭ．キュリー、人口放射能の発見で有名なＦ．ジョリオ、Ｉ．ジョリオ　キュリーも有名です。皆ノーベル賞を貰っています。これ等の人は物理の分野で活躍していたと受け取られている場合が多いです。でも受賞分野はノーベル化学賞です。

熱現象を扱っている熱力学という分野があります。熱機関の効率などの研究から発展してきたものです。熱現象は物理現象ですから物理の分野だったはずです。でも現在は化学でもよく使われる重要な理論分野になっています。「不可逆仮定の熱力学」のオンサーガ、「非平衡の熱力学」のプリゴジンもノーベル化学賞です。

数式を使うか使わないかのような区別もあまり意味がないと思います。

doc_sunday · Answer

>よく分からないです。生物なのに、組織と情報ですか。
たぶん、このようなお答えが返って来るだろうな…、と、見直しながら思いました。
生物を良く知っておられる方なら、同意されると思うのですが、門外漢でいらっしゃるようですね。
組織とは、臓器も組織ですし、細胞も組織です、また細胞内にあるミトコンドリア、核、小胞体などの細胞内組織もこれに当たります。
一方情報は、身体を一定に保つホメオスタシス、自律神経、交感神経、副交感神経、体内時計、さらには免疫システムなども全て情報系です。
お分かりでしょうか。

storm50 · Answer

私は化学科で、量子化学という量子力学を化学に応用した分野を研究しました。物理化学といって熱力学や統計力学を化学に応用する学問もあります。現代は、量子力学の発展によって物理と化学の境界線がなくなったといえます。物理学にも化学物理学という分野があります。

doc_sunday · Answer

物理は基本的に「現象を数式で表す学問」です。
そのため同じ方程式になる現象は「等価」に扱われ、一方で実験や計算が出来ないとき他方を観測したり、実験したりして予測を立てることがしばしば行われます。
化学は「元素の学問」でしょうね。
さらに生物は「組織と情報の学問」になると思います。

kadakun1 · Answer

化学科を専攻してました。
おおざっぱに言うと、化学は実験にて変化をおこさせる学問です。
その名のとおり、化けさせるのですｗ
なので、実験が主です。計算上の結果が得られるとはかぎりませんがねｗ
水を電気分解して水素を作ったり・・・

一方物理学は、もちろん実験もありますが、理論的に結果を求めることが多いので、数学的思考を必要とします。つまり机上計算が多くなります。目に見えなくて実際に確かめられない事を証明するのです。
たとえばブラックホールなど

化学と物理の違いは何でしょうか？

高校生をイメージして解答を書きます。

>よく分からないです。

私は化学科で、量子化学という量子力学を化学に応用した分野を研究しました。

物理は基本的に「現象を数式で表す学問」です。

化学科を専攻してました。

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