イメージでわかる特殊相対性理論 -線形代数で導くアインシュタインの公式-:社会人になってから学ぶ数学と物理学(中級編)

アインシュタインの相対性理論を題材に線形代数の具体的な使い方が身に付くコース。行列を使って時間と空間の驚くべき性質を理解しよう!

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イメージでわかる特殊相対性理論 -線形代数で導くアインシュタインの公式-:社会人になってから学ぶ数学と物理学(中級編)
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Oct 2023
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What you will learn

線形代数が具体的にどんなことに使えるのかが理解できます。

特殊相対性理論を題材として自分で線形代数の計算を進めていく力が身に付きます。

特殊相対性理論と線形代数がどのように関係しているかが理解できます。

行列を使って「時間の遅れ」や「ローレンツ収縮」といった相対性理論の特徴的な現象を導く方法が分かります。

アインシュタインの有名な関係式E=mc2を導く方法が分かります。

「次元解析」という物理学のすべての分野で使える強力な考え方が理解できます。

Why take this course?

線形代数は、AIの機械学習や量子コンピュータなどの最先端テクノロジーの基礎になる強力な数学理論です。興味はあるけど、数学の本を開くとなんだか抽象的なことが書かれていて全然イメージが湧かない…という経験があるかもしれませんね。

それは数学を「数学だけ」で学ぼうとしているのが原因かもしれません。数学はできるだけ幅広い分野に応用できるように、とても抽象的に書かれていることが多いからです。

そんなときは、物理学を題材にして数学を学んでみてはいかがでしょうか?

数学は歴史上「自然の法則を理解する」ことを目的とする物理学と一緒に発展してきました。つまり数学と物理学は相性が抜群によいのです。

本コースでは物理学の中でも特に有名なアインシュタインの相対性理論(特殊相対性理論)を題材に、線形代数の具体的な使い方を学んでいくコースです。ベクトルや行列を使って計算を進めていくことで「時間の遅れ」や「ローレンツ収縮」という現象や「E=mc2」という有名な数式が自然に導かれることが分かります。

科学雑誌やSF作品などでよく題材になる相対性理論ですが、自分の手で計算できるようになると理解がぐっと深まって楽しくなるはずです。

また現代のようにテクノロジーが発展し変化の激しい時代では、表面的な技術ばかり追い求めるのではなく「テクノロジーの背景」にある「科学」を理解しておくことが大切です。

そのために数学と物理学をセットで学ぶことはベストの選択肢です。あなたも本コースを受講して、数学と物理学を学んでいくきっかけにしてみてはいかがでしょうか?

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Reviews

秀治
January 25, 2023
基本的には講義の説明が立板に水の如く進行して理解した気になっていることを評価します。四元速度はいきなりなので、初学者には今回のような説明で良いのですが、リカレント目的ではこの部分が一番重要なところであり多少の説明は必要かなと思います。歴史的には線形代数での研究が数学的に進めやすかったことは理解出来ますが、他のアプローチが為されたことも説明があればより幅広く思考を巡らせることが出来たかもしれません。何れにしてもこの様な機会をいただき感謝しております。

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10/31/2021
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11/26/2021
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