学校物理
学校物理(がっこうぶつり)とは、主に高等学校で検定教科書およびその指導書の記述内容が、現代物理学とかけ離れて、知的な高校生の学習欲求からかけ離れた中等教育での物理分野のこと。
概要[編集]
高校の物理は、
- 作用・反作用の法則
- (角運動量を含む)運動量保存則
- 加速度は運動量の変化に比例する
くらいしか覚えることがないので非常に簡単である。
ところが、このようなシンプルな思考プロセスが、授業でまともに教えられておらず、苦手とする生徒は少なくない。
「馬鹿か?」「馬鹿馬鹿しい」と言明すると差別語になってしまうので、「愚かしい」と表現しておこう。
五十年くらい昔だと、SI単位系が普及していなかった上に関数電卓が普及していなかったのでややこしい換算が必要だったが、現代では(というか、ニュートン力学の範囲内では)「ディメンジョン(次元)を合わせて係数(1/2とかが多い)を合わせればだいたいなんとかなる」くらいの話である。
あとは微分と積分の話になり、「『加速度は運動量の変化に比例する』んだったら、加速度を積分すると運動量が出てくるのか?」「質量が一定で摩擦抵抗がなければな」くらいの話はちょっと出来のいい高校生なら普通にできる。なお、特殊相対性理論や量子力学の基礎くらいは高校数学の範囲内でおさまる。実際に二重スリット実験は高校物理の範囲内であり、「量子の裁判」くらいは高校生でもおお普通に読める。
湯川・朝永・ファインマンの時代でもあるまいに、「そういうモンでもねぇんだよな」という反論はあると思う。機械工学では基本的にニュートン力学しか使わないので。
現実的なモデルで実用的な解を求めることは非常に厄介(つーか、非線形の微分方程式は全くと言っていいほど解析的には解けん)であり、模型実験をするとかコンピュータをぶん回して数値的に解くしか現実的な手がない。そのため中高の物理に染まった人間は、こうした現実的な手においては全く役に立たない。それにも関わらず「コンピューターのプログラムが書けない教師がいる」ことが問題だろう。
ニュートン力学でも微分方程式は立てられ、昔は「アイデア一発勝負」なところでよかったのだが、現在の素粒子物理学なんかは「ヒト」「モノ」「カネ」の総力戦になりつつあり、そういう泥臭い努力での解法となる。小柴さんもカミオカンデを作って、たまたま SN1987A が超新星爆発を起こしたからノーベル賞を獲ったわけだし。