力（物理学）の概念と歴史的展開

物理学における力（英語: force）とは、物体の状態を変化させる原因となる作用であり、その作用の大きさを表す物理量である。質点の動力学においては、質点の運動を変化させる状態量を指し、広がりを持つ物体の場合は運動状態とともにその形状を変化させる。

歴史的展開

自然哲学において、力という概念は古代より思索が重ねられてきた。プラトンは物質がプシュケーを持ち運動を引き起こすと考え、アリストテレスは物質の本性を因とする自然な運動と外から強制的な力が働く運動を区別した。ルネサンス以降、シモン・ステヴィンが力の合成と分解を正しく扱い、斜面の問題を通じて力の釣り合いを見出した。その後、アイザック・ニュートンによって近代的な力学が体系化された。

ニュートン力学における定式化

ニュートンは著書『自然哲学の数学的諸原理』（プリンキピア、1687年刊）において、運動量を物体の速度と質量の積として定義し、運動の法則を記述した。古典力学の最も初等的な定義では、力は質量 m と加速度 a の積（F = ma）として表される。これはベクトル量であり、向きと大きさによって特徴づけられる。

古典力学から相対論へ

非相対論的な古典力学の枠組みでは、物体に働く力の総和は運動量の時間変化に等しい。しかし、対象の速度が光速に近づく場合にはニュートン力学の近似が成り立たなくなるため、特殊相対性理論に基づく運動量と運動方程式の修正が必要となる。