【大人の為の数学のすすめ】微分・積分を制するモノは物理学を制す!

【大人の為の数学のすすめ】微分・積分を制するモノは物理学を制す!
【記事内容】社会人になってからあらためて数学を勉強するメリットをご紹介

 

こんにちは。筆者のma2ka(マニカ)です。

 

今回は社会人になってからあらためて数学を勉強するメリットをご紹介したいと思います。

最後に補足で、数式をきれいに出力できるWordPress向けの\( \LaTeX \)のプラグインについても簡単にご紹介します。

 


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社会人が数学を勉強するメリット

社会人になってから数学を改めて勉強するメリットとは、私見ですが大きく分けて以下の2つです(繰り返しになりますが、あくまで私見よ♪)。

【メリット①】 ある現象を科学的に説明する物理学(いろいろな理論や法則)を理解できるようになる(物理学の解釈には数学、特に微分・積分が必須!)。

【メリット②】数学という基礎をしっかり叩き込む事で技術者としてどこにいっても通用する人材になれる(はず)。

 

それでは、上記2点について順番に説明していきたいと思います。

 

メリット①:物理現象の理解が容易になる

メリット①は特に技術系の社会人に言える事だと思うのですが、仕事をしていてある事象(大抵の場合は不具合などのトラブル事象)が発生した時、その原因解析をすると思います。

 

その際、だいたいの事象は物理学で説明できると思います。

 

が、しかし! その物理学の理論やら法則をウィキペディアや書籍で調べると、早速、〇〇方程式などの数式が出てきます。

例えば、誘電体、絶縁体の違いって何だっけ?と思って調べると、下記のようなマクスウェル方程式に遭遇します。

$$\mathrm{rot} H= \nabla \times H = j+\frac{\partial D}{\partial t}$$

 

 

私の場合、ここで『何のこっちゃ?そもそも\( \partial \)ってどういう計算するんだっけ?』って壁にぶち当たり、心が折れますw。そして言葉の概念だけなんちゃって理解したつもりになって、そこでで終わります。

 

ヘタレ技術者ですいません。。。。

 

こういう時にいつも感じるのは、トラブル事象を理論的に説明する事ができる物理学を理解する為には数学の知識が必須だよな~という事です。

 

私の場合、大学時代は研究室に入る3年生の後期までは遊び呆けていたので、そもそも数学の基礎がほとんどありません。。。(偉そうにいう話ではないですねw)

てかね、言い訳ですが大学1、2年生の基礎科目の数学(特に微積)の先生が、この記事のアイキャッチ画像にあるような黒板にひたすら数式(アルファベットオンリーだし、ギリシャ文字が汚すぎて区別つかんw)を殴り書きする先生で、書き写すだけで必死でした。

 

書き終えたそばからすぐに板書が消されて次の式がまた羅列されて書かれていくという、質問する猶予を与えない全くもって味気のない授業でした、、、、。

高校までは数学は得意ではなくても好きだったので何とか授業についていけましたが、大学に入ってから完全にレールから外れる、、w

 

という訳で、物理現象を理解する為ともう一回イチからやり直そうという意味で、私自身もう一度数学の勉強をしている最中です。

 

メリット②:技術者としてどこにいっても通用する人材になれる

メリット①で述べたように物理学を理解する上で数学は必須です。

数学はサッカーに例えるならば、基礎となる『シュート』、『パス』、『トラップ』、『ドリブル』などにあたります。この基礎を使って試合をする(基礎を使って応用する)のが物理学って感じかと思います。

つまり、何が言いたいかというと、基礎がしっかりできる人はどんなチームに行ってもある程度使える人材になれるという事です。

 

サッカーはチームごとに戦術が異なるように、各企業もその会社ごとに戦略が異なります。

一つのチーム(企業)に居続けるならば、基礎がそこまで出来ていなくても戦術を理解して動けば何とかなるかもしれません(=オフ・ザ・ボールの動きでカバー)。

てか、このオフ・ザ・ボール(社会人でいう所の根回し的なw)の動きの評価のウエイトが高いのが日系企業?

 

しかし、このご時世ですので、いつ何時、自分の所属しているチームから首を切られたり、チームが解散するか分かりません。

そんな場合でも基礎がしっかりできている人はどこのチームにいっても、最初は戦術を覚えるのに多少の苦労はあっても、ある程度通用する人材になれるはずです。

 

上述した内容はネガティブに考えた場合ですが、ポジティブに考えれば、基礎がしっかり出来ている事で別のもっといいチームから声がかかったり、逆に自分から行きたいチームに売り込みに行くことだって可能です。

 

という訳で、数学は技術者としての基礎であり、基礎がしっかりできている人はどこのチーム(企業)に行っても通用する人材になれると思います。

 

補足で、ここで注意したい点として2点あります。

 

1点目はあくまでプレーヤー(イチ技術者)という観点でお話をしているので監督業(管理職)を目指す場合はまた別の考え方になるかと思います。誰だって監督業には憧れるものの、まずはプレーヤー業を極めたい!

 

2点目は、いくら基礎が大事とは言っても、その前にコミュニケーションできなければ試合が成り立たないので、最低限のコミュニケーション力を前提でお話を進めています。

 

【補足】\( \LaTeX \)を出力できるプラグイン

これは、WordPressを使っている方に限定されますが、Webサイト上で\( \LaTeX \)を出力する為のプラグインをご紹介します。

 

その名も『MathJax-LaTeX』。

 

このサイトでも利用しているプラグインです。

 

使い方はてとも簡単で、テキストモードの1行目にmathjaxを[]で囲って記入し、それ以降は\( \LaTeX \)コードをテキストモードで記入すればOKです。ビジュアルモードでは数式は確認できない為、プレビューでの確認となります。

 

私は大学時代の論文作成で\( \LaTeX \)にお世話になりましたが、このプラグインがあれば、わざわざ\( \LaTeX \)の為のソフト入れなくてもこれでだけで十分に事足りてます!

参考までに『MathJax-LaTeX』を使った\( \LaTeX \)の数式を下記します。

 

■双曲線関数
$$\cosh x=\frac{e^x + e^{-x}}{2}$$
$$\sinh x=\frac{e^x – e^{-x}}{2}$$
$$\tanh x=\frac{e^x – e^{-x}}{e^x + e^{-x}}$$

 

■積分の公式など

$$(f(x)g(x))’=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)\tag{関数の積の微分}$$
$$\left( \frac{f(x)}{g(x)}\right)’=\frac{f'(x)g(x)-f(x)g'(x)}{\{g(x)\}^2}\tag{関数の商の微分}$$
$$\{f(g(x))\}’=f'(g(x))g'(x)\tag{合成関数の微分}$$
$$f'(x)=\lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}\tag{導関数の定義}$$

 


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まとめ

という訳で、今回は社会人になってからあらためて数学を勉強するメリットをご紹介させて頂きました。

最後の方は補足として数式をきれいに出力できるWordPress向けの\( \LaTeX \)のプラグイン『MathJax-LaTeX』についても簡単にに触れさせて頂きました。

 

理系出身のくせして数学の知識が乏しいのはお恥ずかしい限りですが、とはいっても、分からないなりにも数学って楽しいですよね♪。

スポーツと同様に『基礎 (= 数学)』は日々鍛錬し続けないと錆びついていくものなので、私自身、数学を継続して勉強していけるようにこれから精進していきたいと思います!

 

最後まで閲覧して頂きましてありがとうございました。

 

今日はここまで。それでは~。

 

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