物理・自然科学
力学、量子、宇宙、気象など、数学が使われている自然科学の話です。高校物理をやさしく解説する連載もこちらです。
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もしも火星に飛ばされたら(5・最終回)砂嵐の夜、探査車の電池はなぜ切れないのか【原子核物理学編】
シリーズのこれまでの回はこちら： 第1回：もしも火星に飛ばされたら(1)あなたは今日から、バスケ選手より跳べる【力学編】 第2回：もしも火星に飛ばされたら(2)火星で水を沸かすと、冷たいまま沸騰する【熱力学編】 第3回：もしも火星に飛ばされたら(3)火星の夕焼けは、青い【波編】 第4回：もしも火星に飛ばされたら(4)コ…
2026年9月14日
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もしも火星に飛ばされたら(4)コンパスの針が、どこも指さない【電磁気学編】
遠くの丘の向こうに、基地らしき構造物が見えます。日が落ちる前にたどり着こうと、あなたはポケットからコンパス（方位磁針）を取り出します。アウトドアの心得がある人なら、当然の行動です。ところが――針はふらふらと揺れるばかりで、どこも指しません。壊れたのではありません。この星では、コンパスという道具そのものが成立しないのです…
2026年9月12日
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もしも火星に飛ばされたら(3)火星の夕焼けは、青い【波編】
重力を測り、水の当てもつけて、火星での一日が終わろうとしています。あなたは岩に腰を下ろし、砂の平原に沈んでいく太陽を眺めます。火星の一日は約24時間40分。日暮れのリズムは、地球とほとんど同じです。ところが、沈んでいく太陽のまわりを見て、あなたは思わず目をこすります。夕焼けが、青い。 キュリオシティが撮影した火星の夕日…
2026年9月10日
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もしも火星に飛ばされたら(2)火星で水を沸かすと、冷たいまま沸騰する【熱力学編】
火星で最初の朝を迎えたあなたは、ひどく喉が渇いていることに気づきます。見渡すかぎり、赤い砂と岩。それでも望みはあります。この星には、極地と呼ばれる場所や地面の下に、氷があるのです。 『もしも火星に飛ばされたら』は、ある日突然火星に飛ばされたあなたが、高校物理を頼りに生き延びるシリーズです。第2回のテーマは水。氷を溶かし…
2026年9月8日
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もしも火星に飛ばされたら(1)あなたは今日から、バスケ選手より跳べる【力学編】
目を開けると、あなたは赤い砂の平原に立っています。空は薄いバター色で、太陽はいつもより少し小さい。風の音も、車の音もしない。振り返っても、誰もいない。――どうやらここは、火星です。 なぜ飛ばされたのかは、ひとまず置いておきましょう（私にも分かりません）。それより先に、確かめなければいけないことが山ほどあります。幸い、あ…
2026年9月6日
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教養としての力学－第6回：人工衛星はなぜ落ちてこないのか？万有引力と円運動で説明してみた【高校物理をやさしく解説】
夜空に、星のような光がゆっくり動いて見えることがあります。その中には、太陽の光を反射している人工衛星もあります。地球の周りでは、多くの人工衛星が観測や通信などのために使われています。 ここで素朴な疑問が浮かびます。なぜ人工衛星は落ちてこないのでしょうか。 ロケットで打ち上げたものなら、エンジンを止めた瞬間に落ちてきそう…
2026年5月12日
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教養としての力学－第5回：なんとなく知ってる再生可能エネルギーを物理で説明する【高校物理をやさしく解説】
「再生可能エネルギーへの転換が急務だ」「太陽光発電の普及率が過去最高を更新」といったニュースを、毎日のように目にするようになりました。 企業の環境対策やエネルギー調達でも、太陽光発電や風力発電が話題になります。 では、太陽の光や風は、どのように電気に変わるのでしょうか。 今回は物理の「エネルギー」と「仕事」という概念を…
2026年5月9日
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教養としての力学－第4回：運動量と衝突の関係、自動運転が周囲の動きを予測する仕組み【高校物理をやさしく解説】
自動運転や衝突被害軽減ブレーキは、周囲の状況を認識して車の動きを制御する技術です。ただし、運転支援機能と、システムが運転を担う自動運転では、運転者の役割や利用できる条件が異なります。 車の動きを考えるには、位置や速度、加速度といった物理の知識が役立ちます。今回は、衝突や減速を考える際に使う「運動量」を説明します。 運動…
2026年5月6日
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教養としての力学－第3回：300年前の法則がロケットを飛ばしている－ニュートンが見つけた「力の正体」【高校物理をやさしく解説】
2024年10月、SpaceXは「スターシップ」の試験飛行で、第1段ブースター「スーパーヘビー」を発射台のアームで受け止めました。 最新の技術を使ったロケットにも、約300年前にアイザック・ニュートンがまとめた運動の法則が使われています。 ニュートンの3つの法則、通称「ニュートンの運動の法則」は、現代のロケット工学から…
2026年5月3日
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教養としての力学－第2回：3秒で時速100kmに達するテスラ、その加速の正体を高校物理で説明してみた【高校物理をやさしく解説】
「テスラって速いらしいね」という会話の中で耳にすることがあります。 しかし、テスラが「速い」と言っているのは速度、つまり最高速度ではありません。発進してから時速100kmに達するまでの時間、つまり「加速性能」が圧倒的だということです。 テスラのモデルSというモデルは、なんと約2〜3秒で時速100kmに達します。これはス…
2026年4月30日
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教養としての力学－第1回：リニアはなぜ速いのか？高校物理でここまでわかる【高校物理をやさしく解説】
はじめに：リニア開業はいつ？ニュースの裏で動く「時速500kmの正体」 「リニアの工事が予定通りいかない」といったニュースを、最近よく目にしませんか？ 開業時期の議論ばかりが先行していますが、少し視点を変えてみてください。そもそも私たちは、「地面から浮き、新幹線を遥かに凌ぐ速度で人を運ぶ」という、かつてのSF映画のよう…
2026年4月27日
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「インバウンド復活！」は本当？データで見る、外国人が本当に訪れている意外な場所ランキング
訪日外国人は日本のどこを訪れているのか。観光庁とJNTOの統計をもとに、訪日客数と旅行消費額の推移、国・地域別の人数と一人当たり支出の違い、都道府県別の外国人延べ宿泊者数、国籍ごとの旅行スタイルを読み解きます。
2025年8月24日
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【数学偉人伝】ルイ・ド・ブロイの数奇な人生と衝撃の発見
和からの数学講師の伊藤です。今回は「粒子なのに波のフリをしている物質」という、物理学史に残る奇妙で革命的な発見をした物理学者についてお話しします。アインシュタインをも唸らせた大天才の物語をお楽しみください！ １．お城育ちの貴公子が電波技術者に！ ルイ・ド・ブロイは1892年、フランスの由緒正しい貴族の家系に生まれました…
2025年5月30日
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【数学偉人伝】20世紀最高の物理学者！アインシュタインは何をした人物？
今回は「数学偉人伝」として、20世紀最大の理論物理学者アルベルト・アインシュタインについてご紹介します。 ↓↓↓動画で見たい方はこちら↓↓↓ https://youtu.be/MPZ0U7YKve0 この記事が書かれているのは3月14日。ホワイトデーであると同時に、円周率「3.14」にちなんだ日でもありますが、実はアイ…
2025年3月9日
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【数学偉人伝】ガリレオ・ガリレイは何をした人物なのか？
今回は「数学偉人伝」ということで、歴史に名を残す科学者、ガリレオ・ガリレイについてご紹介したいと思います。タイトルにもあるように、彼は“宇宙を理解する道”を切り開いた偉大な人物です。 科学の世界に革命を起こしたその生涯、そして功績を、ぜひ一緒に振り返っていきましょう！ ガリレオはどんな人物？ ガリレオ・ガ…
2025年3月6日
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解析力学の魅力
ニュートンの運動方程式から最小作用の原理へ。ラグランジアンの対称性と保存則のつながりを軸に、解析力学が現代物理学・現代数学へどう広がるのかを解説します。
2022年4月10日
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三角形の重心～最近印象に残った授業～
中学・高校では「3本の中線の交点」として定義される三角形の重心を、物理学の重心の公式（重積分）で計算し直し、座標が一致することを確かめた授業の紹介。sinの一山の重心を求める宿題も出しています。
2022年3月28日
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「宇宙を理解する道を拓いた研究者」ガリレオ・ガリレイは何をした人物なのか？(後編)
ガリレオ・ガリレイの後編。地動説をめぐる1616年の警告、『天文対話』の出版と1633年の裁判、亡くなるまで続いた軟禁、教会による名誉回復までの流れを、振り子の等時性や落体の法則などの業績とあわせて紹介します。
2022年2月26日
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「宇宙を理解する道を拓いた研究者」ガリレオ・ガリレイは何をした人物なのか？(前編)
ガリレオ・ガリレイの前編。ピサ大学の数学教授となった経歴、オランダ発の望遠鏡を改良して天体に向けたいきさつ、1610年の『星界の報告』で発表した月の凹凸・木星の衛星・天の川の正体などの発見を紹介します。
2022年2月23日
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熱力学の基礎入門～数学的な基本原理から熱力学を学ぶ～
平衡状態、示量変数と示強変数、エントロピー最大の原理から熱力学第一・第二・第三法則まで。熱力学という体系を、数学的な基本原理に沿って順に解説します。
2021年10月3日
