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2015年8月14日 (金)

「高校数学でわかるマクスウエル方程式」

講談社から科学をわかりやすく人々に届けるという趣旨でブルーバックスという文庫本がシリーズで出ている。身の回りには、おびただしく科学技術が応用され、われわれは便利な生活を当たり前と思っているが、その原理を知らないのはもったいないではないか。もちろん知らなくても、生活に支障はないが、知ればそれだけ知的に豊かになれる。核発電所の事故を機に、元素、放射線というようなことが、決して自分たちとは無縁のことではないと悟ったので、講談社ブルーバックスシリーズをことあるごとに手に取っている。

さて、竹内淳氏著の「高校数学でわかるマックスウエル方程式」は、「電気」と「電磁波」に興味があるので読んでみた。電気については、核発電所にこだわる会社からは電気を買いたくなく、できればいつか自給をしたいと思っていること、電磁波は放射線と性格が似ているので、放射線をより深く理解するための一助と思ってだ。竹内氏は、なるべくわかりやすく電気や電磁気について教えてくれる。本当は、昔学校で習ったのだろうが、すっかり忘れている。なるべく難しい数式を使わずに、そして微分や積分が最低限出てくるが、それも丁寧に、そもそも微分とはどういう考え方なのかというところから教えてくれる。

数式が苦手なので、マックスウエルの方程式4つを言葉で説明してみる。

1.クーロン力。つまり電荷をもった物体同士の間に働く力の関係。

2.電磁誘導の法則

3.磁石のN曲とS局は必ずペアである。

4.電磁石を表すアンペールの法則。つまり電流が磁界を生み出すということ。

電気を作り出すには、2と4を応用してやればよい。磁石の間でコイルを回転させてやれば、電流が生じるのだ。これが発電機の仕組みで、どうやってコイルを回転させるかといえば、例えば、熱い蒸気を勢いよくかけてやる。これは核発電でも火力発電でも同じことだ。核発電を推奨する人たちによれば、仕組みは同じでも核発電の方が圧倒的にコストが安いのだそうだが。

目に見えない電気が生み出す力も確かに存在してそれが生活の中に応用されている。科学の夢は、この世界の自然現象をすべて統一的に映しい方程式で説明することだ。ほうとんは、文系のぼくはこういう割り切れる世界はあまり好きではないのだが、でもブルーバックスシリーズを読んでいるうちに、科学者や技術者の心情もなんとなくわかるようになってきたし、やはり科学的思考の普及はぜひ、必要だと思う。科学的思考は偏見をなくすと思うからだ。今、世界がこんな風に分断され、我々は自分たちの偏見を偏見とも思わず、しがみついている。50年後、100年後の科学的思考がもっともっと浸透した世の中の人が、私たちを見て、あの時代の人はあんなことを頑迷に信じていたんだよ、と笑ってくれたらいいと思う。

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