生物系や化学系で物理勉強するのはなぜ？

質問

工学部の生物系や化学系なのに物理の勉強するのはなぜ？
前期・後期に授業があるし、物理実験もあります。
専門の授業の理解に物理は役立つのですか？

回答No.6

mojitto · ベストアンサー

＃４です。
補足を拝見しました。

物理の化学や生物への貢献の具体例としては、物理化学や生物物理化学、それらから派生した学問などが挙げられます。
主には熱力学分野や量子力学分野ですが、それをもとに構造や性質、挙動、それらの分析などを扱うものです。
＃４では暇を持て余した物理学者が…と言いましたが、もちろん物理学的手法に着目をした化学者や生物学者の功績でもあります。

どのレベルから必要とのことですが…
化学、生物系の工学部なら、物理化学や生物物理は扱いますよね？
テストを解くためだけなら公式の暗記で十分でしょうが、正しく理解するために使いませんか？物理を。
物理の授業や実験の他には物理の「ぶ」の字も扱っていないというのは、さすがにないと思うのですが…

回答No.7

phosphole

他のご回答者への補足を見ていると、質問者さんは化学にかぎらず、学問を舐めている感じを受けます。
この場で、こういうふうに役に立つんだよ、ということを言われないと勉強しないのなら、学問を続けるには向かないでしょう。なぜ自分の知見を広めるように向かわないのか。
また、工学部ではこういう基礎から進める学問体系は不要だと感じているのなら、無礼千万な態度です。工学系研究科で学問をやっている人間としては不愉快極まりない。
ここで質問者さんの疑問に一つ一つ答えていくことは可能でしょう。それであなたが納得するかは知りません。我々の説明を理解するだけの知識があると思えないからです。しばしば、「これがなんの役に立つのか」「この理論はそもそもおかしい、私の方が正しい理論を持っている」といった意見を耳にします。
それが本質的な疑問の場合もありますが、その疑問を呈するだけの知識・資格を持っていない人間が自分の不勉強を棚に上げているだけのことが多すぎます。

補足

そういうつもりではないんですが，不快感をいだかせてしまいすみません。

回答No.5

phosphole

力学から始まるのはどこでもそうだと思いますが(・・;)東大はそうだったけど、違うやり方もあるのかな？いきなり量子力学や熱力学から始めて理解が追い付けばよいのですが、どうなんでしょう？それらの理論を組み立てた偉大な先達は、古典力学や電磁気学の深い知識を基に理論を発展させていったのです。同じことが力学の考え方の知識無しに一足飛びにできるならそれはそれで良いですし、一方、質問者さんが深い理解は求めておらず、他人の結果をブラックボックスで使えれば良いということなら、それでも良いのでしょう。とりあえず、いきなり量子力学や熱統計の教科書を読んでみては。理解できるなら、それで良いと思います。なお、現代でも古典力学、電磁気学は重要ですが、それはおいておきます。

回答No.4

mojitto

生物や化学は主に観察や実験、経験に頼ることが多く、効率的には発展しませんでした。

一方の物理学はそれらに加えて数学的な手法や理論で、日常における物理分野のほとんどを食い尽くしてしまいました。
そして暇を持て余した物理学者たちが生物や化学に進出すると、今まで謎だったこともうまく説明できてしまったのです。

つまり物理屋の進出で生物も化学も大きく進展しましたが、物理的な理論を使ったものを正しく理解するために、物理を勉強しないといけなくなったわけです。

古典的な分野だけ学ぶのなら物理はさほど要りませんが、真面目にやりたいのなら確実に必要です。

補足

＞そして暇を持て余した物理学者たちが生物や化学に進出すると、今まで謎だったこともうまく説明できてしまったのです。

ここのところを具体的な例をいくつか挙げて説明していただけるとありがたいのですが。

＞古典的な分野だけ学ぶのなら物理はさほど要りませんが、真面目にやりたいのなら確実に必要です。

大学院なら必要ということですか？学部での必要性がわかるとたすかります。

回答No.3

doc_somday

＃２のお答えに補足したいのですが、あまりにも多くの点を挙げられてしまったのでもう無理です。
少なくとも二点だけ挙げましょう。
１）化学の重い元素では「相対論」効果を入れないと、量子論の計算が現実と一致しません。

２）利根川進先生がマウスの海馬（最近ヤケにはやっているが意味はよく分らない、ともかく）の一部に超
微細電極を刺して電流を流したところ、昔覚えた後忘れて居た迷路を直ちに想い出した。
電気化学やカーボンナノチューブの知識がないと話にならない。

もちろん物理も化学もミイラ化して論文書くの大変ですが「方法論」としては絶対必要。

似たものに化学工学がある、航空機の翼やタービンブレード、化学プラントの熱や流体の移動
まったく面白くも無いが、需要は山ほどあり、
企業は欲しくて仕方の無い人材だが、学生がつまらないと言ってきてくれない。
かなしいな。

補足

１）は軽い元素だとえば炭素中心の有機化学では物理はいらないということになりますか？

２）エライ先生でなくても必要だという例をおしえてください。

回答No.2

phosphole

熱力学、統計力学、量子力学は現代化学では必須です。勿論、物理を専攻する方ほどの高レベルの量子力学は必要ないですが、原子、分子の電子状態、構造、反応性を解明するにはこれらの方法論を理解しておく必要があります。化学は原子、分子の学問、ということはそれらの振る舞いを記述するための理論が必要です。また、熱力学の考え方は生物学でも必要でしょう。物質の安定性、反応性を理解するために、これを知らないと話になりません。
ミクロな粒子から、宇宙サイズまで役に立つ理論だと思います。

補足

授業にあるのは、力学です。熱などの授業はないです。

最先端の分野では化学や生物でも物理の知識が必要であるというのは、わかる気がしますが
そうでない普通の大学生だとどうなのかわからないままです。

回答No.1

dsdna

＞工学部の生物系や化学系なのに物理の勉強するのはなぜ？

　より理解を深めるため。

　＞専門の授業の理解に物理は役立つのですか？

　役に立つ。