EMANの物理学 過去ログ No.5626 〜

 ● 馬鹿な疑問

  投稿者:もりかわ - 2008/10/29(Wed) 16:35  No.5626 
陽子は正の電荷をもっていて、電子は負の電荷をもっている、

と教わりました。それを聞いて、へえーそうなんだ、電子はマイナスなんだ、

と何の疑問も持たずにいました(馬鹿だなあ、、)。ところが最近、ブルーバ

ックスのマクスウェル方程式をやさしく解説している本を読んだところ、

「物質が帯びる電気の量が多いときはプラスになり、少ないときはマイナスに

なる。」みたいな記述があり、ここで初めて、おや?、と思いました。

「自分は今まで、電子に対して、−1、とか−2とかが飛び回っているような

イメージを持っていたが、どうも間違っているようだ。それなら、正の電荷、

負の電荷っていうのは、いったい何を基準にして決められているんだろう

か?」と。 くだらないかもしれないこの疑問、解消してやってくれません

でしょうか。  長文すいません、、

  投稿者:凡人 - 2008/10/29(Wed) 23:41  No.5627 
『クォーク第2版』(南部陽一郎著、ブルーバックス)をお読みになられる事をお勧めします。
http://shop.kodansha.jp/bc2_bc/search_view.jsp?b=2572052

  投稿者:もりかわ - 2008/10/30(Thu) 00:27  No.5628 
凡人さん、ありがとうございます。さっそく明日本屋にいってさがしてみます
ノーベル賞とった人の本なんて、楽しみだなあ、、、

  投稿者:EMAN - 2008/10/30(Thu) 10:22  No.5629 
 もりかわさん、
南部さんの本は、今、凡人さんが、誰かれ構わずあちこちでお勧めし回っている本なので、今のもりかわさんの疑問に答えるものかどうかは分かりませんよ。
 でもこの機会に読んでおくのも悪くはないと思います。

 電子がマイナスの電荷で、-1, -2 と数えられるのは確認された事実です。
 それが飛び回っているかどうかは、場所によります。
 宇宙空間や蛍光灯の中や、真空管の中では飛び回ってますけれど、身の回りでは原子の数が多いので、それらに付着して、乗り移って移動するようなイメージの方が近いかもしれません。

 そもそもどっちがプラスかマイナスかなんてのは、どっちでも良かったのですが、ずっと前に人類が電子というものを知る前に、電池の陽極と陰極というものをテキトーに決めてしまって、「電気は陽極から陰極へと流れる」と考えて色んな法則を作ってしまい、今更変更すると社会が混乱するくらいにそれらの法則が世に浸透してから、実は電流というのは、電子が陰極から陽極へと流れている現象だったのだと発見されたわけです。
 だったら、電子がマイナスってことで万事解決、法則もそのままで、それでいいじゃないか、というわけです。


>「物質が帯びる電気の量が多いときはプラスになり、少ないときはマイナスになる。」みたいな記述があり、

 これについては良く分かりません。
 何か読み違いをされている可能性があります。
 電子が、陽子の持つ電荷の数よりも多く付けばマイナスになり、それより電子の数が少なければ全体としてプラスになります。

  投稿者:もりかわ - 2008/10/30(Thu) 11:07  No.5630 
あ、そうなんですか。ネットの本屋で目次を見てみたら、僕の疑問の答えが載ってるような章はなさそうだったので、あれ?と思ってました。わざわざありがとうございます。

>「物質が帯びる電気の量が多いときはプラスになり、少ないときはマイナスになる。」みたいな記述があり、

これは、本に「フランクリンは〜〜と考えた」という形で書いてあり、これを見て、「そういえばこれまで、プラス、マイナスとかってそのまま受け入れてたけど、いったいこれはなんぞや?」と思ったわけです。

<誰かれ構わずあちこちでお勧めし回っている

そ、そうなんですか。 なんか小学校のときに習った「これからの時代は自分に必要な情報を自分で見極めることが重要になってくる」
という言葉を思い出しました。


  投稿者:EMAN - 2008/10/30(Thu) 12:00  No.5631 
> これは、本に「フランクリンは〜〜と考えた」という形で書いてあり、

 ああ、フランクリン(1706〜1790)なら、18世紀の人ですから、
まだ電気の正体を知らない頃に想像しながら研究していた時代ですね。

 19世紀の初めから中頃に、クルックスやガイスラーなどによる真空放電で陰極線が発見され始め、その後、トムソンによって、陰極線の正体は電荷を持った粒子ではないかと考えて、比電荷を求める実験がされる。

 そして、1909年になって・・・それはもう、ごく最近ですよ。
 ミリカンの実験によって、電子の単独の電荷が測定されて、ようやく「電子」というイメージが確立するわけです。


> プラス、マイナスとかってそのまま受け入れてたけど、いったいこれはなんぞや?」と思ったわけです。

 学校で学ぶ内容の背景には、それはもう、沢山の苦労の歴史があるわけです。 時々、なんぞや、と考えてもらえるのはいいことですね。


> あと、くすぐったいので、「さん」はつけてくださらなくっていいです。

 おう、分かったよ、もりかわ。(笑
 これからもがんばれよ。
 って、こんなんでいいかな。

 相手によってキャラ使い分けるのは大変なんだが。

 20歳こえたら「もりかわさん」にするのでその時は教えて下さい。
 たまにでも来てくれたらいつでも相談に乗りますよ。

  投稿者:yuya - 2008/10/30(Thu) 14:10  No.5632 
もりかわさん:
>「物質が帯びる電気の量が多いときはプラスになり、少ないときはマイナスになる。」みたいな記述があり、

お手元の本に詳しく書かれているかもしれませんが……。

・布でこすっておいた樹脂を2つ用意すると、両者の間には反発力が働く。
・同じことをガラスでやっても、やっぱり反発力が働く。

電気の知識を全部忘れて、頭を空っぽの状態にしてみて、
もりかわさんがこの実験結果を見たとしたら、
いったいどういう仕組みでこんな現象が起こっていると考えるでしょうか。

なんだか知らないけど布でこすることによって
樹脂やガラスに「気」みたいなものがまとわりついて、
「気」どうしは互いに反発する性質を持っている……?
上に書いた実験結果だけを説明するなら、
樹脂が得た「気」もガラスの「気」も同様の性質を持っていますから、
わざわざ「気」を2種類以上考える必要はないですよね。

・ところが、樹脂とガラスだと、引き合う力が働く。
・いろんなものをこすると、樹脂と反発するものはガラスと引き合い、
・反対にガラスと反発するものは樹脂と引き合う。

この結果を知らされたら、どう考えるのが合理的でしょうか。
「気」にはどうやら「樹脂型」と「ガラス型」の2種類があって、
同種のものは反発し、異種のものは引き合う、と考えれば筋が通ります。

実際、フランクリン以前はこの考え方(二流体説)が主流だったようですが、
フランクリンは「『気』自体は1種類で、樹脂型だのガラス型だのという違いは、
この単一の『気』が過剰にあるか不足しているかの状態の違いを見ているに過ぎない」
と考えました(一流体説)。

で、この話を初めて聞いた私は、もちろん
「電荷にはプラスとマイナスの2種類がある」ということを「知って」いましたから、
「一流体説なんて、真理から遠ざかってる。フランクリン駄目じゃん」なんて思ってしまったわけです。
はたして本当に「駄目」なのか?
もし、もりかわさんが興味をお持ちなら、お暇なときにぜひ考えてみてください。

#「知識を全部忘れて頭を空っぽに」なんて簡単に書きましたが、実はこれがとても難しいんですよね(^^;)

  投稿者:凡人 - 2008/11/01(Sat) 16:44  No.5638 
EMANさん
>でもこの機会に読んでおくのも悪くはないと思います。
全否定しないで頂いて有難う御座います。

もりかわさん
>あ、そうなんですか。ネットの本屋で目次を見てみたら、僕の疑問の答えが載ってるような章はなさそうだったので、
電荷とはそもそも何であるのかという事を突き詰めて行くと、標準理論の枠の中ではクオークやレプトンの内部空間の運動というものに突き当たると思いますので、この際、それらのイメージを先に掴んだ後に、古典力学=>古典電磁気学=>相対論=>量子力学=>場の量子論=>標準理論=>超ひも理論というように、人類が辿った物理の道を駆け上がって行くというのもアリだと思いましたので、南部博士の『クオーク2』を紹介させていただきました。

  投稿者:もりかわ - 2008/11/01(Sat) 22:22  No.5639 
そういうことだったんですか、凡人さん。なんか失礼なこと書いてしまってすいませんでした。

本、昨日、本屋にいって買ってきました。 キンキラキンの帯でした。

まだ八分の一ぐらいしか読めてませんが、中間子が更にちっちゃい二個のクォ
ークからできてるってこと、あとフェルミ国立加速器研究所の写真に衝撃うけ
ました。

物理の実験ってこんな大規模なこともやるのか!

ノーベル賞を受賞された小柴先生が、ニュートリノを発見するために使ったと
いうカミオカンデは地下深くにあると聞きました

いったいどれほどの費用がかかってるんだろう? なんか怖いです

知らないことばかりでてくるので、僕がこの本を読むってことは、例えれば、皮が硬すぎてむけない果物があって、仕方なくその匂いをかいでる、みたいな感じです
皮をむく腕力がある人にとってはすごく面白いんでしょうね、、

  投稿者:凡人 - 2008/11/01(Sat) 23:08  No.5640 
もりかわさん
>僕がこの本を読むってことは、例えれば、皮が硬すぎてむけない果物があって、仕方なくその匂いをかいでる、みたいな感じです
それで十分だと思います。
「果物の皮をむく腕力」を持ち合わせていないのに分不相応な事を申しますが、何に於いても先ず重要なのは、「本物の果物」に触れる事だと私は思っています。

  投稿者:hirota - 2008/11/04(Tue) 13:35  No.5657 
>電気の量が多いときはプラスになり、少ないときはマイナスになる
こりゃ、「正電気量」をドンドン追加して増やしていけばプラスに帯電し、ドンドン奪って減らしていけばマイナスに帯電するって言う意味じゃないんですかね。

書店で「ブルーバックス 消えた反物質 素粒子物理が解く宇宙進化の謎 小林誠」なんて本が出てたのに驚いて、一体いつ書いたんだろう?と思ったら1997年発行だって。 気がつかんかったなー。