なぜ物理学を勉強する必要があるのですか?

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科学者 (または志望の科学者) にとって、なぜ科学を勉強するのかという質問に答える必要はありません。あなたがその一人なら 取得 科学ですから、説明は不要です。少なくともいくつかはすでに持っている可能性があります。科学的スキルそのようなキャリアを追求するために必要であり、学習の全体的なポイントは、あなたがまだ持っていないスキルを獲得することです.

ただし、 いいえ 科学やテクノロジーの分野でキャリアを積んでいると、どの分野の科学コースも時間の無駄だと感じることがよくあります。特に、物理科学のコースはどうしても避ける傾向があり、必要な科学的要件を満たすために生物学のコースが取って代わっています。

「科学的リテラシー」を支持する議論は、ジェームズ・トレフィルの 2007 年の本で十分になされている なぜ科学？ 、市民、美学、文化からの議論に焦点を当てて、非科学者にとって科学的概念の非常に基本的な理解が必要な理由を説明します.

科学教育の利点は、有名な量子物理学者のリチャード ファインマンによる次の科学の説明にはっきりと示されています。

科学とは、何かがどのように知られるようになるのか、何が知られていないのか、どの程度まで知られているのか (絶対的に知られているものは何もないため)、疑いと不確実性をどのように処理するか、証拠の規則とは何か、どのように考えるかを教える方法です。物事を判断できるようにすること、真実と詐欺、ショーを区別する方法。

次に、問題は (上記の考え方のメリットに同意すると仮定して) この形式の科学的思考をどのようにして人口に与えることができるかということになります。具体的には、トレフィルは、この科学リテラシーの基礎を形成するために使用できる一連の壮大なアイデアを提示しています。その多くは、物理学のしっかりと根付いた概念です。

物理学の事例

トレフィルは、1988 年のノーベル賞受賞者であるレオン レダー​​マンがシカゴを拠点とする教育改革で提示した「物理学第一」のアプローチに言及しています。 Trefil の分析によると、この方法は年長 (つまり、高校生) の生徒に特に有用であり、より伝統的な生物学の最初のカリキュラムは、年少 (小中学生) の生徒に適していると考えています。

つまり、このアプローチは、物理学が科学の最も基本的なものであるという考えを強調しています。結局のところ、化学は応用物理学であり、生物学は（少なくとも現代の形では）基本的に応用化学です。もちろん、それを超えてより特定の分野に拡張することもできます。たとえば、動物学、生態学、遺伝学はすべて生物学のさらなる応用です。

しかし要点は、すべての科学は、原則として、次のような基本的な物理学の概念に還元できるということです。 熱力学 と 核物理学 .実際、これが歴史的に物理学が発展した方法です。物理学の基本原理はガリレオによって決定されましたが、生物学は依然として自然発生のさまざまな理論で構成されていました。

したがって、科学教育を物理学に基づいて行うことは完全に理にかなっています。物理学は科学の基礎だからです。物理学から、たとえば熱力学や核物理学から化学へ、力学や材料物理学の原理から工学へと、より専門的なアプリケーションに自然に拡張できます。

生態学の知識から生物学の知識、さらには化学の知識へと、その道を逆にスムーズにたどることはできません。あなたが持っている知識のサブカテゴリーが小さければ小さいほど、それを一般化することはできません.知識が一般的であるほど、特定の状況に適用することができます。そのため、物理学の基礎知識は、研究する分野を選択しなければならない場合、最も有用な科学的知識になります。

物理学は物質、エネルギー、空間、時間の研究であり、これらがなければ、反応したり、繁栄したり、生きたり死んだりするものは存在しないからです.宇宙全体は、物理学の研究によって明らかにされた原理に基づいて構築されています。

科学者が科学以外の教育を必要とする理由

バランスの取れた教育については、反対の議論も同様に強く当てはまります。科学を学んでいる人は、社会で機能できる必要があり、これには、関連する文化全体 (技術文化だけでなく) を理解することが含まれます。ユークリッドの美しさ ジオメトリー の言葉より本質的に美しいわけではない シェイクスピア ;違う意味でただただ美しい。

科学者 (特に物理学者) は、自分の興味をかなり丸くする傾向があります。古典的な例は、バイオリンを弾く物理学の巨匠です。 アルバート・アインシュタイン .数少ない例外の 1 つはおそらく医学生で、関心の欠如よりも時間の制約のために多様性に欠けています。

他の世界に何の根拠もなしに科学をしっかりと把握しても、世界を理解することはおろか、世界を理解することもほとんどできません。政治的または文化的な問題は、歴史的および文化的な問題を考慮に入れる必要のない、ある種の科学的空白の場合には当てはまりません。

多くの科学者は、合理的かつ科学的な方法で世界を客観的に評価できると感じていますが、実際には、社会の重要な問題には純粋に科学的な問題が含まれることはありません。の マンハッタン計画、 たとえば、純粋な科学的事業ではなく、明らかに物理学の領域をはるかに超えた問題を引き起こしました。

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