相対性理論を理解したいのですがなにを勉強すればいいのでしょう？

質問

私は文系で理系のことはほとんど分かりません。ただ、最近化学とか物理とかに非常に興味があってちょっと勉強したいと思っているのですが、相対性理論など物理学や化学でノーベル賞を取った理論をちゃんと理解できる様になるにはどのような分野の学問をどういう手順で勉強すればいいのでしょうか？どなたか専門分野で知識のあるかた教えてください。

回答No.4

wild_sheep · ベストアンサー

質問者がどれくらいの数学的知識をお持ちか分からないので、仮に高校数学を理解されていると仮定します。また、どのレベルまで相対性理論を理解したいのか、については啓蒙書レベルではなくて大学の入門教科書レベルまで理解したいと仮定します。

まず、大学数学の基礎として「解析学」と「線形代数」の教科書を一通り読みます。これらは相対性理論の理論展開を追うには最低限必要です。次に、物理学の基礎として力学、電磁気学を勉強します。電磁気学の電磁波の伝播などは特殊相対論に通じます。

これだけの基礎があれば相対性理論の教科書にもトライできると思います。相対性理論に必要なその他の数学（テンソル解析、リーマン幾何学など）は、多くの相対性理論の教科書の前半部分に記述されています。

これは普通の物理系の大学生がたどる道です。学問には王道はありませんので、本気で理解したいならば、同じ道を辿るのが吉だとおもいます。

お礼

なるほど大変参考になりました。ありがとうございました

回答No.3

Tacosan

ノーベル賞の化学とか物理の方はわりと「実験結果」を重視するので, 「実験で確認されたことに対して与える」という傾向が強いです.
アインシュタインの受賞のときは「相対性理論は＊実験で確認されていない＊」とかなんとかの理由によって, メインは光電効果になったんじゃなかったかな＞#2.
でも, やっぱり「そのときの流行」によって与えられるという側面もあるので, 「全体としての一貫性」はあまりないかも.

お礼

ご回答いただきありがとうございます。

回答No.2

hamnibal

質問者様は単純な興味から、趣味として相対性理論をこれから理解していきたいと考えてられると邪推し回答させていただきます。

質問者が表題について初歩的知識がないとすると、いきなり専門書を読んでもやはり理解しかねるかと思います。

質問者様はニュートンという雑誌はご存知でしょうか。
素人にも分かりやすく編集してある月刊科学雑誌なのですが、この月刊以外に定期的にムックとして相対性理論や光についての増刊号が出ています。
現在予備知識がないとするとこれを最初読まれることを薦めます。

質問者様の「ちゃんと理解する」がどの程度なのか分かりませんが、まず簡単な内容の本誌を読み、その後図書館になら必ずある「簡単に分かる相対性理論」「相対性理論とは」など銘打ってある適当な本を読んでいけばある程度の理解は得られるかと思います。(タイトルは適当です)

最初は分からなくとも５冊程度読めば概略は素人に説明できる程度にはなるかと思います。
相対性理論は専門的な数学的知識がなくともある程度までは理解することはできるのでイメージほど敷居は高くありません。
わかりやすい本もたくさんありますしね。

ちなみにアインシュタインは相対性理論ではノーベル賞取っていません。意外ですよね。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。

ニュートンは好きで時々読みます。ただ、一応かじる程度よりもう一ランク上の学術としてのレベルで習得したいのでそれには基礎をある程度学ばないとちんぷんかんぷんなのでどうしたらいいものか迷っています。なにか参考になる方法がありましたら教えていただけるとありがたいです。

回答No.1

harepanda

相対性理論には、特殊相対性理論と一般相対性理論があります。

前者は、高校の数学で理解できます。
後者は、４次元関数を使いこなし、その４次元関数が表す図形を脳内でイメージできるようにならないと理解できません。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。

ちょっと高校の教科書をもういちどやり直したいと思います。分かるようになったら大学院でもいこうかなーー。