ベクトル
物理学におけるベクトルとは、大きさと方向を持つ量のことである。 一般的には、その方向が量の方向と同じで、長さが量の大きさに比例する矢印で表されます。 ベクトルは大きさと方向を持っていますが、位置は持っていません。
ベクトルとは対照的に、大きさはあっても方向を持たない普通の量をスカラーといいます。
ベクトルとは対照的に、大きさはあっても方向を持たない普通の量をスカラーといい、例えば、変位、速度、加速度などはベクトル量、速度(速度の大きさ)、時間、質量などはスカラーとなります。
ベクトルとして成立するためには、大きさと方向を持つ量が、一定の組み合わせの法則に従う必要があります。 幾何学的には、ベクトルAの頭にベクトルBの尻尾を置き、Aの尻尾からBの頭に向かって三角形を完成させるようにベクトルCを描くことで、ベクトルの和を視覚化することができる。 A、B、Cがベクトルであれば、B+A=Cというように、同じ操作をして同じ結果(C)を得ることができるはずです。 しかし、そうでない量(例えば、空間での有限の回転)もあり、それはベクトルではありません。
ベクトル操作の他のルールとしては、減算、スカラーの乗算、スカラーの乗算(ドット積、内積ともいう)、ベクトルの乗算(クロス積ともいう)、微分があります。 ベクトルで割ることに対応する演算はありません。
Britannica Premiumを購読して、限定コンテンツにアクセスしましょう。 Subscribe Now
ベクトルは数学的に単純で、物理学を論じる上で非常に便利なものですが、現代的な形で開発されたのは19世紀後半、ジェームズ・クラーク・マックスウェルが提唱した電磁気学の新しい法則を表現するために、ジョサイア・ウィラード・ギブスとオリバー・ヘイヴィサイド(それぞれアメリカとイギリス)がそれぞれベクトル解析を応用したときでした
。