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スカラーとは?

すからー

スカラーとは、大きさだけを持ち方向を持たない量のことで、温度・質量速さなどが代表例です。

スカラー(scalar)とは、物理学数学において、大きさ(数値)だけで完全に表せる量のことです。方向の情報を持つ「ベクトル」と対比される概念で、向きを考える必要がないすべての量がスカラーに分類されます。

スカラーの身近な例としては以下のものが挙げられます。

  • 温度(25℃など、向きがない)
  • 質量(5kgなど)
  • 時間(3秒など)
  • 速さ(時速60kmなど)※「速度」はベクトル
  • エネルギー・仕事量(100Jなど)

スカラーの演算は通常の実数の計算と同じで、加減乗除がそのまま適用できます。一方、ベクトルは同じ大きさでも向きが異なれば別の量として扱われるため、演算のルールが異なります。

数学では、スカラーとは体(field)の要素、つまりベクトル空間においてベクトルを「スカラー倍」するときの係数を指します。物理では場の理論においてスカラー場・ベクトル場・テンソル場という区別があり、スカラーは座標変換に対して値が変わらない不変量としての意味も持ちます。

使い方・例文

「気温や体重はスカラー量だが、風の向きと強さはベクトル量である」というように、物理・数学の授業や教科書で「ベクトル」との違いを説明する文脈でよく登場します。

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