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zoom RSS 3種類の実験

<<   作成日時 : 2009/10/15 06:33   >>

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実験というと何を思い浮かべるでしょうか?

試験管を振ったり、装置を組み立てたり、測定したり、
つまり体を動かして行う実験を想像するのでは
ないでしょうか?

でも、実験という言葉はこれだけに
使われるものではないのですね。


じつは、実験には3種類の実験があります。
 @通常の実験
 A計算機実験
 B思考実験


@は理解できると思います。
先ほどいった試験菅を振るような、普通の実験です。


Aは一言でいうとコンピュータの中で行う実験です。
シミュレーションという言葉を聞いたことが
あるかもしれませんが、本質はコンピュータに
方程式を解かせて解を得る方法です。

この実験は実験を安価にたくさん行うことができ、
また、現実的でない条件での実験も可能で、
近年どんどん存在感を大きくしています。

例えば、車の衝突実験なんて、たくさんお金と時間が
かかりますが、シミュレーションをうまく使えば、
労力とお金をかなり節約することができます。

ただし、解かせるべき方程式を作るのは人間です。
その方程式に見落としや誤りがあれば、
得られる結果も間違ったものになってしまいます。


そして、この中で一番うさん臭いBなのですが、
これは人間の頭の中で行う実験です。
つまり、イマジネーションの世界です。

これは実験じゃないだろ、ただ考えているだけでしょ。
こう言われると、言い返す言葉もありません。
その通りです。

しかし、頭の中で考えるだけでも、
学問的に大きな意義があるので、
思考実験とたいそうな名前がつけられているのです。
科学というより、哲学に近い分野でもあります。

例えば、こんな思考実験があります。

重いものと軽いものはどちらが速く落ちるでしょうか?
「重いもの」と言ってしまう人もいるかもしれません。

それならこんなことを考えて見ましょう。
重いものと軽いものをひもでつなげると
どうなるでしょうか?

重いものが軽いものより速く落ちるとすれば、
ひもでつなぐと、重いものが軽いものを引っ張る形になります。
つまり、全体の落ちるスピードは重いものを
単体で落とすより遅くなります。

一方、重いものと軽いものをつなげると、
「さらに重い物体」になりますから、
重いもの単体で落とすより速く落ちるはずです。

???矛盾していますね。
これは、そもそも重いものが軽いものより速く落ちる、
と仮定したことに誤りがあるのです。
つまり、重いものも軽いものも同じスピードで落ちるのです。

他に、思考実験として有名なものは、
シュレディンガーの猫とかマクスウェルの悪魔があります。
内容は難しいのでここでは説明しませんが、
興味のある人はネットで検索してみてください。


このように一口に実験といっても、色々なレベルのものが
存在しているのですね。

体や装置を使って実験することだけが、
科学者や技術者の仕事ではないのです。

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