物理はこれまでに見つけ出された自然に関するたくさんの知識を整理し、重要な法則をまとめたものです。 人類は昔から自然に関していろいろなことを考えてきました。 その中には正しいものも間違った迷信もあります。 それらの中から、実際に実験などで現実と比較し、その時点で正しいと考えられる法則を選び出したものが物理です。 たとえば、
- ギリシャ後期のアリストテレスによる物体の運動の説明
物体の運動は自然運動と強制運動に分けられる。 天体の運動は神の完全性を象徴する円運動で、自然運動であり、普通の物体の運動は力がはたらかなければ停止する強制運動である。
- 17世紀のアイザック・ニュートンによる物体の運動の説明
- 物体には本来、今の運動をいつまでも続けようとする性質(慣性)がある。
- 物体に力が加えられると、力の方向に物体の運動が変化(加速)する。
- 2つの物体が互いに力を及ぼし合うとき、及ぼし合う力は常に大きさが同じで、向きは反対である。(作用と反作用)
1.の考え方では簡単な現実の運動でも説明に困ってしまいます。(手から離れて飛んでいるボールはなぜ飛んでいるのか?など) これでは物理と呼ぶことはできません。
2.の考え方を基本にすると、この3つの法則から多様な現実の運動をきちんと説明することができ、広い分野で使えます。
ニュートンは「世界の体系」で上のような図を示し、高い山の頂上からある速さを超えて物体を水平に投げると、地球を周回する軌道に乗せることができ、その軌道は楕円軌道であることを説明しています。 ニュートンはこれを実験で示すことはできませんでしたが、現在では人工衛星として実現しています。 このように、広く応用できる発展性のある法則をまとめたものが物理なのです。 |