二乗するとマイナスになる数を虚数と言って、虚数と実数の集合を複素数と言うのだけれど、なぜ複素数なるものが誕生したのか?
いきなり数学者が思い付いたものでないのは確か。
その昔、虚数の存在を肯定すれば答えが出る数学的問題があって、その時は、はいはいそうですか…で流されたとか何とか。
時は経って、物理学者が量子力学を確立していく過程で、虚数を肯定しないと波動の性質を表す式がとんでもなく複雑になって手に負えず、虚数を使ったら数式はスッキリしたが、その先の研究で複素数が前提じゃないと立ち行かなくなって…
数学教師にはこんな感じの与太話でいいから、前置きした後に虚数を持ち出して欲しかった。
いきなり数学者が思い付いたものでないのは確か。
その昔、虚数の存在を肯定すれば答えが出る数学的問題があって、その時は、はいはいそうですか…で流されたとか何とか。
時は経って、物理学者が量子力学を確立していく過程で、虚数を肯定しないと波動の性質を表す式がとんでもなく複雑になって手に負えず、虚数を使ったら数式はスッキリしたが、その先の研究で複素数が前提じゃないと立ち行かなくなって…
数学教師にはこんな感じの与太話でいいから、前置きした後に虚数を持ち出して欲しかった。
Comments
これって実は三角関数の性質と共通点があって、そこから複素数と三角関数の性質が結びついてきて、最終的にオイラーの公式が導き出せる。
量子力学で出てくる数式はだいたいオイラーの公式が前提となっているっぽい。
波の動きは三角関数で表せて、光は波動のように見える時もあるから、そうなるのもまあ妥当。一方で光は粒子に見える時もあるから、実数範囲の三角関数を使った素直な数式になるはずもなく…
「マイケルソン・モーリーの実験」は一度限りの実験ではなく、マイケルソン博士はその後の生涯をこの実験の追証に捧げ、他の物理学者もずっと追証しているが、いまだに結果は覆らず。
こうして量子力学は出来上がり、その先にある特殊相対性理論も正しいとされている。
いろいろな分野で、こんな感じの話を知っているから、リクエストがあればいろいろ話せると思う。
例えば、山手線はどうして池袋〜大塚〜巣鴨間でグネっと大きく曲がっているのか(これも答えがある)とかね。