物理学

私たちは普段「3次元の世界に生きている」と言いますが、では身の回りにある物体や目に見えない概念、情報、時間などは、それぞれ必ずどこかの次元に属しているのでしょうか。次元という言葉は、物理学や数学だけでなく、SF作品や哲学的な議論でも使われる...

相対性理論は、物理学者アルベルト・アインシュタインによって発表された、時間や空間、重力についての考え方を大きく変えた物理学の理論です。名前は聞いたことがあっても、「時間が遅くなるとはどういうことなのか」「なぜ有名なのか」と疑問に感じる人も少...

物理の問題を解いていると、計算途中で出てきた三角関数の式をどこまで整理すればよいのか迷うことがあります。例えば「gsinθ/cosθ」という形をそのまま答えとしてよいのか、「gtanθ」のように書き換えるべきなのかは、多くの高校物理学習者が...

力学を学んでいると、位置エネルギーU*(r)を使って物体が動ける範囲を考える問題に出会います。しかし、式の計算はできても「なぜ位置エネルギーを見ることで運動範囲が分かるのか」「U*(r)とは何を表しているのか」という部分でイメージが難しく感...

金属やセラミックスなどの材料について調べていると、「硬い物ほど割れやすい」という現象に気づくことがあります。例えば、ガラスは非常に硬い材料ですが、衝撃を受けると簡単に割れてしまいます。一方で、柔らかいゴムや金属の一部は変形することで衝撃を吸...

「オーマイゴッド粒子」という名前を聞くと、もし人間に当たった場合に大きな被害が起きるのではないか、と想像する人もいるかもしれません。しかし、科学的に考えると、粒子が物質に影響を与える仕組みは種類やエネルギーによって大きく異なります。この記事...

冬の屋外に温度計を置いた場合、置き方によって表示される温度は変わります。特に、むき出しで置く場合と段ボールの中に入れる場合では、空気の流れや熱の逃げ方が異なるため、同じ場所でも違う数値になることがあります。温度計を「外にそのまま置く」「段ボ...

小さなコップの水と大きな水槽の水では、中に入っている水の量が大きく違います。そのため、水面から同じ深さにある物体なら、水槽の方が強い水圧を受けそうに感じるかもしれません。しかし実際の水圧は、周囲にある水の総量ではなく、その場所より上にある水...

水に物体を入れたとき、なぜ木は浮くのに鉄は沈むのかという疑問は、浮力を理解するうえで重要なポイントです。浮力の説明では水圧の差が登場しますが、一方で「水より密度が小さい物は浮き、大きい物は沈む」とも説明されます。一見すると別々の話に見える水...

宇宙の始まりやブラックホールの内部を理解するために研究されている量子重力理論は、現代物理学に残された最大級の課題の一つです。もしこの理論が完成すれば、私たちの宇宙が唯一の存在なのか、それとも無数の宇宙が存在するマルチバースなのかについて、新...