ガチで特殊相対性理論 第1部(全4部)ローレンツ変換式

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「なんとなく」「ぼんやり」わかった気になっていた特殊相対性理論を、数式を使って「わかった!」に変えていきます。

こんなことを学びます

<第一部で必要なスキル>
・中学校卒業までに習う算数・数学
(2乗、ルート、代入、文字と式の変形、等式の変形、不等式)
・見慣れない記号(Δなど)が出てきても、落ち着いて説明を聞ける心の準備。
(講座の中で何度か説明します)
<あると楽しいスキル>
・中学校で習う理科の、運動に関する知識。
特に速度の足し算・引き算(ガリレオの相対性原理)

<こんなことを学びます>
「E=mc2」
「早く動くと時間がゆっくりになる」
「宇宙旅行に行った双子の兄は地球に戻ってきたときに弟より若い?」
なんとなく言葉では知っていて、ぼんやりと正しいんだろうなぁと思っている。
でも、”パラドックス”と言うものもあるらしくて、それがどうなっているのかはわからない。
そんなあいまいな状態に、決着をつけてみませんか?

よく言われますが、物理学を含む自然科学は「数学」という言語を駆使することで発展してきました。
ただ、私たちが日常使っている「言葉」に比べると、「数学」という言語は非常に変わっています。
なので、一般的には数学を使わないようにして自然科学を理解することが良しとされています。

でもそれで本当にいいのでしょうか?
敢えて「数学」という困難に立ち向かい、克服してすっきりさせてみませんか?

<第1部の内容>
特殊相対性理論の基礎になる"ローレンツ変換"の導出を実際に受講生の皆様に行っていただきます。
その前に「なぜ、そう考えなければならなかったのか?」を、知っていただきます。
その後、計算の途中経過をできるだけ省略することなく説明しながら、皆様の手で変換式を導き出していただきます。

<本講座の特徴>
・あえて数学(数式)を中心にして説明します。
・数式の変形や、論理展開はできるだけ省略せずに紹介します。

<講座の構成>
・基本編を2部、応用編を2部の構成でお届けします。
・それぞれ1部完結方式を取りますので、必ずしも4部すべてを受講しなくても楽しめます。
・順番も1から順でなくても楽しめますが、第2部は第1部の、第3部は第1部・第2部の内容を前提としているので、多少戸惑うかもしれません。
(授業の最初にお聞きしますので、できるだけフォローいたします)
第4部でもっとも奇妙な結論「同時刻の相対性」と、もっとも有名なパラドクス「双子のパラドクス」を、時空図を使って解決していただきます。

<こんな方にお勧め>
・特殊相対性理論に感動を覚えた方。
・入門書などを見た後に、少し専門的なものに触れて挫折した方。
・数式を見てもアレルギー反応を起こさない方。
・数式を見るとアレルギー反応を起こすが、それを克服したい方。

<各部・章の内容>
第1部・・・ローレンツ変換に至る道(ローレンツ変換の導出を実際に行なっていただきます)

第2部・・・4次元の導入と4元速度・4元運動量への展開とE=mc2まで

第3部・・・特殊相対性理論の奇妙な結論(ローレンツ収縮と時間の遅れ)及びミンコフスキー図について
第4部・・・同時刻の相対性と双子のパラドックスのミンコフスキー図での理解
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開催予定エリアオンライン

価格(税込)¥2,000

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受講前に式変形の要所についてのレジメ(PDF)をお送りします。

この講座の先生

科学の「なんとなく」を「わかった!」までナビゲート

「E=mc2」
「シュレディンガーの猫」
「ブラックホール」
言葉では知っていて、ぼんやりと理解していると思っている色々なこと。
でもなんとなく「あいまいだな」、と感じていないでしょうか。
思い切って、そんなもやもやした状況から、一歩踏み出してみませんか?

科学が発展してきた理由の一つが、数式を使って考えを進めていったこと。
ですから、理系の高校レベル数学を使って理論を追いかけてみましょう。
きっといままでのもやもやがすぅーっと晴れていく事でしょう。
そうやって理解が深まることで、今までよりも、ずっと科学が好きになるかもしれま...
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当日の流れとタイムスケジュール

40分
・スライドを使って、ローレンツ変換のスタートラインまでを説明。15分程度。
・ローレンツ変換導出を一歩ずつ受講生の皆様の手で行なっていただきます。60分程度。
(途中5分の休憩あり)
・質疑応答。10分程度。
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こんな方を対象としています

・相対性理論に感動を覚えた方。
・入門書などを見た後に、少し専門的なものに触れて挫折した方。
・数式を見てもアレルギー反応を起こさない方。
・数式を見るとアレルギー反応を起こすが、それを克服したい方。
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受講する際は以下をお読み下さい

ご注意下さい。
この講座はMicrosoft Teamsを使用して行います。基本的にはお配りするURLをブラウザで開いていただければ参加できますが、慣れていない方は戸惑うかもしれません。
予めおっしゃって頂ければ、早めに会議を立ち上げてテストして頂く事も可能です。

40分程度で5分の休憩を行い、そのタイミングでURLを切り替えます。

別シリーズ 相対性理論への道①〜⑤の内容を前提とした講座になっています。
中学校卒業程度の数学や、ガリレイの相対性原理などを理解していることが必要です。
もしそうでない場合は、あらかじめそれらの内容を書物などで習得していただくか、別途相対性理論への道シリーズをご受講いただいておくことを強くお勧めします。

式変形のスピードは人によってまちまちです。
速く式変形ができた人には、個別に次の作業を口頭で説明します。
どうしても間に合わなかった人で、ご希望の方には有料で補講の調整をいたします。
日程を調整した上で、限定公開のリクエスト開催で定員1名の講座を設定します。

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※ストアカでは講座に適用される保険を用意しています。詳しくはストアカ補償制度をご覧ください。

レビュー1

  • 楽しかった( 1 )
  • 勉強になった( 1 )
  • 受ける価値あり( 1 )
  • この講座は「ガチの数学講座」でした
    男性 30代

    タイトルにガチと付いている通り学ぶ事のレベルが一気に上がります。とは言ってもここまで順を追ってやってきた事を基礎とした延長ですので最低でも「理解が出来ない、追っかけられない」という事はないと思います。
    また、レベルは上がりましたが同時に特殊相対性理論というものにやっと足先を漬けたんだなというのも実感出来る所ですので面白くなってくる所でもあります。

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