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科学と疑似科学とを判別する

652：Ken：2020/07/04(土) 00:35:15 ID:7/Gvc6ok: 当時の人が数式は知っていても具体事象をイメージできなかった、という考えをどうしても捨てられないなら、その数式がどうやって導かれたかを考えてはどうでしょうか？　単振動方程式の例で説明します。

基本となるのはフックの法則、つまり釣り合いの位置からの変位に比例した復元力が働く、というものです。

F = kx　　（Fは力、xは変位、kは比例定数で、たとえばばね常数）

ニュートンの運動法則により、力は質量と加速度の積だから、

F = kx = ma （mは質量、aは加速度）

加速度は変位を時間で２度微分したものだから、

kx = md²x/dt²

∴ d²x/dt² = －(k/m)x

この方程式の解は、

x = A cos (√(k/m))t + A sin (√(k/m))t

変位最大の位置から振動が始まる場合は、

x = A cos (√(k/m))t

このように、振動とは変位に対する復元力が働くと認識することから、方程式が立てられ、解が得られるのです。振動は質量が移動しない往復運動で、波動は媒質の各部分が往復運動する弾性体に生じるという具体イメージがなければ、そもそも数式が得られることはありません。

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