1 ぎもん 2013/06/17 (月) 19:47:34 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
 相対論によれば、エネルギーと質量は変換可能とあります。
 ひとつは、動くものは、わずかに質量が増えている。
 二つ目は、温度が高いということは、エネルギーを多く持っているので厳密には質量が大きくなる。
 三つ目は、高いところにあれば、位置エネルギーが大きいので、少し質量が増えている。電気や磁気は質量に無関係ですか。
それぞれ、同じ間違いなのか、異なる理由があるのか。よろしくお願いします
2 ghsobo 2013/06/17 (月) 22:08:34 ID:0tCrbO/DuI [修正] [削除]
はじめまして、コチラこそよろしくお願いします。
 変換可能というより等価だということと理解しています。系全体で運動量ΣP = 0なら、重心見ると慣性質量と同じ働きをするということです。そのほか質量には重力の原因となる重力質量というのもあります。しかし相対論によれば重力は質量だけでなくエネルギーや運動量もその原因となります。
 慣性質量の一種はΣP=0の静止したエネルギーの特別な場合だといえます。すなわち熱した金属の塊は低温のそれより質量が大きいです。電磁場が質量0なのは常に光速で動いており重力の原因になり得ても、とうてい慣性質量にはなり得ないです。ただし光も内面を全て反射率100%の鏡に囲まれた容器に閉じこめることができればつまりΣP=0にすれば質量になり得ます。質量よりエネルギーや運動量の方がより本質てきな量と思っています。
 位置エネルギーはどうかというと難しいです。地球と月の関係なら外からエネルギーが加わって互いに距離が離れれば全体として重くなると思います。
説明で間違いあればご指摘よろしくお願いします。
3 甘泉法師 2013/06/17 (月) 22:32:10 ID:ctwIRbLQLU 修正アリ: 06/18 (火) 07:59 [修正] [削除]
こんにちは。 

> ひとつは、動くものは、わずかに質量が増えている。

  これは否。今は質量という用語は、前世紀に静止質量といっていたものを指します。
  ですから動くものは静止させて考えるから質量は一緒です。

  動くもののエネルギーがふえるのは 式<tex>E^2=m^2c^4+p^2c^2</tex>からpによると説明されます。


> 二つ目は、温度が高いということは、エネルギーを多く持っているので厳密には質量が大きくなる。
  
  分子の運動も式<tex>E^2=m^2c^4+p^2c^2</tex>でpによると説明されます。 ただし分子はあちらにもこちらにも運動していて分子全体の静止系をとることはできません。 分子の集合した液体とか気体のかたまりを静止しているものとみなして質量を考えればこれは是。

> 三つ目は、高いところにあれば、位置エネルギーが大きいので、少し質量が増えている。電気や磁気は質量に無関係ですか。

  電磁気の場なら場にエネルギーと運動量があります。質量はありません。

cf 前野先生 http://homepage3.nifty.com/iromono/PhysTips/FAQphotonmass.html

重力場は相対論で難しいですが、同じく質量はありません。

  ただし「2つ目」のように複数の粒子がある場合の重心系で、系全体について質量を考えることはできます。

 例 陽子はクォークとグルーオンでできているが、陽子の質量はクォークとグルーオンの質量を足したよりも小さい。相互作用の負のエネルギーが陽子の質量に反映される。
 
 例 太陽系の質量は太陽と惑星の質量を足したよりもわずかに小さい。重力相互作用の負のエネルギーが太陽系の質量に反映される。
4 ひゃま 2013/06/17 (月) 23:05:06 ID:3lIzcPo45k [修正] [削除]
面白い記事見つけましたので、ご参考になるかもしれません。

でも、kinematics だけで E=mc^2 が出てくるという事実だけからでも、核エネルギーをあつかっているわけではないというのは明らかにわかりますね。
http://mira.bio.fpu.ac.jp/tadas/cgi-bin/blxm/blosxom.cgi/050721.htm
5 ぎもん 2013/06/17 (月) 23:14:33 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
相/対論の本で、m’=m/√(1−v二乗/c二乗)から、動いていれば、
分母が1より小さいので、結果大きくなると理解してましたが。実際に重くなるのか、動いているものの質量ははかれないのか?計算上の形式的なものなのか?理解の仕方が、本格的ではないのでいけないのでしょうが…
6 EMAN 2013/06/17 (月) 23:57:55 ID:UKC.BNkKEk 修正アリ: 01:11 [修正] [削除]
 「速く動くものほど質量が大きくなる」という説明は昔は良く行われてました。
近頃でもまだそういう説明が見られますが、誤解を与える元になるという批判が多く、
だんだんと少なくなってきています。

 あたかも質量が増えているかのような振る舞いをするのは確かですが、
運動する物体に、進行方向の力を加えた時と、進行方向の横から力を加えた時とで、
加速の具合が違っているのです。

 このように、
「速度が増すに従って加速がしにくくなるのは質量が増えるからだ」という理由付けでは、
力と質量と加速度の関係についての統一的な解釈ができなくなりますので、
この説明の仕方は廃れてきております。

 「質量は増えない、ただ、加速しにくくなる現象は起こる」というのが、
用語の正確さを重んじた説明になります。
7 サンマヤ 2013/06/18 (火) 04:10:43 ID:p9sSs48hHk [修正] [削除]
最初の質問に沿って、いくつか書きます。

EMANさんも書かれていますが、
質量が速度にともなって変化するのではなく、
質量はあくまでスカラー(ローレンツ不変)です。
エネルギーや運動量の式がニュートン力学から変更される、
という解釈が主流です。
これは、運動学的な考察からいえるのですが、
そのうち、自分のサイトで文章化しますw
まあ、詳しい教科書なら載ってると思います。

素粒子の質量は、その素粒子を対生成させるのに必要な最低エネルギーということで定義できます。
これは各素粒子に固有の量で、素粒子の分類に使われています。
光子の質量が0という意味は、この意味においてです。

一方、電磁気のエネルギーなどは質量としての意味を持ちます。
たとえば、原子核に束縛された電子や、
原子核内に束縛された核子は、
負の位置エネルギーを持つので、それが質量欠損として観測されるのです。
(核子の場合、電磁場+核力場のエネルギーですが)
この意味においては、電磁場のエネルギーも質量として観測されるといえます。

これは自分の考えですが、
質量こそが、物理においてもっとも本質的な、(つまり数学と区別される)
物質の実在性を表す量ではないかと思っています。
8 甘泉法師 2013/06/18 (火) 14:24:00 ID:ctwIRbLQLU 修正アリ: 21:44 [修正] [削除]
こんにちは。

#5 ぎもんさん 2013/06/17 (月) 23:14:33 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
>相/対論の本で、m’=m/√(1−v二乗/c二乗)から、動いていれば、分母が1より小さいので、結果大きくなると理解してましたが。

#6 EMANさん 2013/06/17 (月) 23:57:55 ID:UKC.BNkKEk 修正アリ: 01:11 [修正] [削除]
>「速度が増すに従って加速がしにくくなるのは質量が増えるからだ」という理由付けでは、
力と質量と加速度の関係についての統一的な解釈ができなくなりますので、この説明の仕方は廃れてきております。

係数 <tex>\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}</tex> は古い説明ではmに負わせてますが 
速度v に負わせる つまり 運動量は mv ではなくて 正しくは mu   ここで <tex>u=\frac{v}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}</tex>は4−速度(のc倍)。

これでたいがいうまくいくと思うのですが


9 甘泉法師 2013/06/19 (水) 23:27:09 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
PS PS 「E=mc~2」 は間違っている!? http://www.sixtysymbols.com/videos/emc2.htm
10 ぎもん 2013/06/21 (金) 21:55:23 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
ひやまさんのサイトをみて、本当に理解しているひとと理解できたと自分なりに思っている人がいて、私は後者だと悟りました。
でも質問することで、分かっていないことがわかりました。
レベルアップしたいと思います。みなさんありがとうございます。
真理の海の波打ち際で、波にはふれているでしょうか?
11 ひゃま 2013/06/21 (金) 23:29:54 ID:3lIzcPo45k [修正] [削除]
プロ同士の何気ない会話って、素人には教科書より参考になることがあるかと思って、よかったです。
もっと公開で見せてほしいものです。
でも、そのサイトも古く掲示板じゃなくTwitterなどにおきかわってやってるのでしょうね。
12 ぎもん 2013/07/05 (金) 09:05:19 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
[物理学はいかにつくられたか」に「質量とエネルギーとの間に本質的な差別はありません」とありました。光は感じられますが、電波は感じられません。質量は感じられますが、エネルギーは感じられません。EMANさんの相対論も読みましたが、エネルギーを感じることはできますか
13 hirota 2013/07/05 (金) 12:34:33 ID:mxZWPl0EEs [修正] [削除]
「光を感じる」は「エネルギーを感じる」ことだと分かるくらいの知識はあるはず。
14 甘泉法師 2013/07/05 (金) 13:09:56 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
 こんにちは。>>12

>光は感じられますが、電波は感じられません。

 光といっても紫外線や赤外線は目ではみえません(日焼けや温感はおいといて)。 
 見えるのは「可視光」で 文字面だけみると 見える光が見える という同義反復、トートロジーになってしまいます。
 ラジオを聴覚の延長とみなせば、電波をラジオ番組の音楽として感じることもできます。
 議論をすすめるには なにをもって感じるとし、なにをもって感じられないとするのかを 吟味しておくのがいいかもしれません。


>質量は感じられますが、エネルギーは感じられません。

 五感のうち視覚、聴覚、臭覚、味覚はちがうとおもうので、のこる候補は触覚でしょう。
 そのなかでも荷物を背負う、野球のボールをキャッチするという筋肉にかかわる感覚でしょうか。
 荷物なら重力による「力」、野球のボールなら「運動量」が感覚される物理量です。体重が増えれば100m走の加速がゆっくりでゴールを過ぎてもとまりにくいのを感じますがこれも運動量や「加速度」が直接の感覚される量でしょう。

 ヒトには質量そのものを感じる感覚器はないと思います。 エネルギーのもつ質量についても同じと思います。

 エネルギーが体を出入りすることは感じられるか
 熱エネルギーについて  熱そのものは感じられませんが、温度なら皮膚の温点で感じることができます。 可視光のエネルギーは >>13 でとりあげられているのでそのほかには 
 音響エネルギーについて これは聴覚や声帯で感じられます。
 質量エネルギーについて 口や排泄孔の触覚、鼻の臭覚がありますがこれをもって質量エネルギーの出入りを感じるとは言いがたいと思います。

 PS 五感には時間の感覚ははいっていません。 感すべてには時間が関係していますが時間単独での感覚器というものはあるのでしょうか。
 
15 ぎもん 2013/07/07 (日) 07:50:10 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
[感じる」というのは、どういうことなのか。観測として数値化できるのか。エネルギーは、質量に比べてイメージしずらいです。中でも、位置エネルギーの場合、高い位置に移動した場合、エネルギーの増加は物質そのものに付随しているのか、空間に依存しているのか。熱エネルギーに比べて何が変化したのか。地球内部に行けば、重力は0になる。地球表面から離れれば離れるほど位置エネルギーが大きくなる。結局は重力が、よくわかりません。
存在そのものが、わからなくなってしまいます。数式上は存在していても、実態が知りたいです。「実態」という言葉も曖昧ですが…。
16 甘泉法師 2013/07/07 (日) 10:24:27 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
 こんにちは。

>エネルギーは、質量に比べてイメージしずらいです。
 
 質量のほうはイメージは盤石ですか。
17 ぎもん 2013/07/10 (水) 10:57:58 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
「物理学はいかに創られたか」下巻122p「エネルギーが多量に集中している場所が物体であって、エネルギーの集中の少ない場所が場である」唯一の実在が場であるが、場の物理学は完成していない。とありましたが、現在は、事情が変わっていますか?
18 サンマヤ 2013/07/10 (水) 15:03:20 ID:p9sSs48hHk [修正] [削除]
物理学を「感覚」に依拠して理解するのは、そのうち行き詰るのでやめたほうがいいですが、
入り口として、ということでいくつかお答えしたいと思います。

<感覚>
およそ、生物の感覚というものは感覚器がなんらかの変位・変化を起こすことで、
神経に電流が流れて発生するものです。
その変位・変化を引き起こすものは、すべて何らかの形のエネルギーを伴ってなければなりません。
なので、「あらゆる感覚は、エネルギーを感じている」といってもいいと思います。
しかし、逆に「すべての種類のエネルギーは感じられるか」といえば、ちがうでしょう。
いま建物の5階にいますが、幸い床の上にいるので位置エネルギーはさほど感じません。
しかし、ベランダから放り投げられたら、事態は一変します。

<エネルギーはどこにあるか>
このように、重力の位置エネルギーのようなものは、基準点とする場所によって変化してしまうので、
その値そのものに意味があるわけではありません。
ですが、空間中の電場エネルギーなどの、場のエネルギーというものは、
ある意味での客観性をもちえますし、
前のレスで書いたように、質量として観測しえるものです。
この違いは、前者が積分されたもので、後者が微分形で与えられたもの、つまり局所的に表現されたもの、という違いからくるものだと思います。
つまり、局所的には「そこにエネルギーがある」という主張が意味を持ちうる
と思います。

<場の物理学>
本の内容を正確に覚えていないのですが、
おそらくここで言っている「完成していない」というのは繰り込みのことだと思います。
本当の意味での「素粒子」は、すべて点粒子だというのが現代物理学の解釈です。
しかし、そうなると無限に近づくことが(計算上は)可能なわけで、
その結果、粒子の周りの場のエネルギー(電荷をもっていれば電場のエネルギーなど)が無限大になってしまいます。
これは十分遠くから見れば無限の質量をもっていることになるわけで、
それは観測と一致しません。
それを(数学的に)つじつまを合わせるのが「繰り込み」です。
おそらくそのことだと思います。
しかも、重力場は繰り込みすらできないとなっています。
その意味では、物理学の事情は変わっていません。
19 ghsobo 2013/07/11 (木) 09:05:40 ID:0tCrbO/DuI [修正] [削除]
>>15
エネルギーは確かに把握しづらいですね、たぶん納得できないと思います。ただ力学においてエネルギー保存則がないと一つの物体が突然二つに分かれて互いに反対方向に運動することをゆるすことになります。熱力学や相対論勉強するうちにだんだんと分かってくるものと思います。ファインマン力学48pから読んでみたらどうでしょうか。
20 ぎもん 2013/07/17 (水) 10:39:11 ID:PDnL2uL24g [修正] [削除]
ありがとうございます。言葉でやり取りしていても、発信と受信する側で理解が差があるせいかなかなか伝えにくいものですね。それにしても、「質量」
という言葉は、だれの訳なのか?「質」と「量」当たり前ではないのですね。
物理の教科書では、いきなり、自然に、直感的に「質量」が現れて、後から動きにくさの量として定義されています。のちのち重力質量と慣性質量が等価であるとの説明をうける。説明されるまで、万有引力の質量と運動方程式の質量が違うことにきづく人はいるのでしょうか?さらにエネルギーと等価である。
「重力の起源」とか「質量の起源」とか、謎だらけですね。
21 gimon 2013/08/14 (水) 21:56:47 ID:Utjkuz.Osc [修正] [削除]
ファインマン物理読みました。「エネルギーとはなんだろうか。それについては、現代の物理学ではなにもいえない」とありました。???
22 hirota 2013/08/15 (木) 02:06:30 ID:mxZWPl0EEs [修正] [削除]
言葉遊びだけしてても無駄。
基礎から地道に教科書を理解する努力がなければ結局無縁の人のまま。
23 不識庵 2013/08/17 (土) 11:52:39 ID:Zwp4rt4wek [修正] [削除]
余計なチャチャかもしれませんが、一点確認したく。

>例 陽子はクォークとグルーオンでできているが、陽子の質量はクォークとグルーオンの質量を足したよりも小さい。相互作用の負のエネルギーが陽子の質量に反映される。

理科年表を見ますと、uクオークの質量は2〜8MeV、dクオークの質量は5〜15MeV、グルーオンの質量は0GeV、陽子の質量は約938MeVとありますが、どのように理解したら良いでしょうか?
24 不識庵 2013/08/17 (土) 12:09:34 ID:Zwp4rt4wek [修正] [削除]
>ファインマン物理読みました。「エネルギーとはなんだろうか。それについては、現代の物理学ではなにもいえない」とありました。???

理解が正しいのか自信はありませんが、私としては次のように考えています。

仮に、「エネルギーというのは実はポンポコピーである。」と言った場合、次に出て来る質問は、「ではポンポコピーとは何だろうか?」というところになると思います。

つまり、「エネルギーというのは実はポンポコピーである。」と言った場合、そのポンポコピーはエネルギーよりも良く分かっているもの、あるいは理解が簡単なものでなければ意味がありません。

(もちろん、エネルギーの概念と矛盾があってはなりません。)

「エネルギーというのは実はポンポコピーである。」と言えるようなポンポコピーはまだ見つかっていない、という事なのだと思います。

ご参考になるか、サッパリ分かりませんが・・・。
25 hirota 2013/08/17 (土) 19:17:57 ID:mxZWPl0EEs [修正] [削除]
「より簡単なもので説明する」という「理解」はすぐ行き詰まる。
物理の理解はそういうものではない。
物理流ではエネルギーも質量も「より簡単なもので説明」などないが、関係性については充分に理解されている。それが物理流の「理解」。
「物理学ではなにもいえない」は「物理学は無駄な事を言う気はない」でもある。
26 不識庵 2013/08/17 (土) 19:55:11 ID:Zwp4rt4wek [修正] [削除]
hirota 様

ご見解を頂き、有難うございます。
仰る事は、概ね理解出来た積りですが、どうでしょう?
物理学の歴史は、「簡単なもので説明する」を繰り返して来たようにも見えますが・・・。

・音は、実は空気を構成する分子の振動である。
・熱は、実は原子の運動である。
・複雑に見える原子の性質は、原子が電子と原子核から出来ている事による。
・複雑に見える素粒子の性質は、素粒子がクォークから出来ている事による。

質量もエネルギーも本当はより簡単なもので説明したいけど、現在のところ出来ていない、というのが物理学の実態のように思っていたのですが、違うのでしょうか?

ワインバーグの場の量子論の序文には、「理論物理学の目的は、つまるところ、世界を我々が見たまま記述するのではなく、なぜ世界がこうなっているかを幾つかの基本原理から説明する事にあるからだ。」という記載があります。

関係性について理解出来ていれば充分というお考えも理解できますが、本当は「簡単なもので説明できるものならしたい。」と、多くの物理学者は思っているのではないのでしょうか?
27 サンマヤ 2013/08/18 (日) 00:27:55 ID:p9sSs48hHk [修正] [削除]
サンマヤです。

>>21
それって、どこに書いてあったか分かりますか?
文脈が分からないと、なんともいえない。
最近読んでないんで、どこに書いてあるかピンとこないんで・・・

>>23
正しい指摘だと思います。
陽子・中性子→原子核のときは正しいはなしですが、
クオーク・グルーオンの系はカイラル対称性の自発的破れでずっと重くなります。
欠損ではなく、大きな増加が生じます。
28 ASA 2013/08/18 (日) 06:49:27 ID:SYchvwpYJQ [修正] [削除]
hirotaさんの「物理学における理解」の見解に全面的に賛同
>「より簡単なもので説明する」という「理解」はすぐ行き詰まる。
>物理の理解はそういうものではない。
>関係性については充分に理解されている。それが物理流の「理解」。

不識庵さん
>簡単なもので説明したいけど、現在のところ出来ていない、というのが物理学の実態のように思っていたのですが、違うのでしょうか?
 話に割り込みますが、違うと思います。「簡単」というのが何をもって簡単とするのかが問題ですね。むしろ、新しい原理で物理的世界の説明ができないとかと模索しているのが実態でしょう(その中で有力なものや注目をひくものがときおり科学メディアで取り上げられますけど)。

>「簡単なもので説明できるものならしたい。」と、多くの物理学者は思っているのではないのでしょうか?
 「数が限られた少数の基本原理から説明できるようにしたい」という要求(説明体系としてシンプルでエレガントと高評価されるので)をもつ人はいると思いますが、「簡単なもの」でという物理学者はほとんどいないと思います。

>・音は、実は空気を構成する分子の振動である。
あと、これは、誤解を招く表現ですね。普通分子の振動というと光学モードとかの分子振動を想起します。平均自由行程に依存した巨視的集団分子運動に関して、その密度振幅としての波動解の一種というのが音の適切な表現と思います。
 こういったものがいわゆる"物理流の「理解」"です。
”簡単なもので説明する」という「理解」”は、物理流の理解ではありません。
29 不識庵 2013/08/18 (日) 09:31:41 ID:Zwp4rt4wek [修正] [削除]
>>28

ご教示有難うございます。
私とては、基本原理が複雑で理解が難しいというのも考え難いと思っています。
基本原理というのは、簡単であるはずだと考えている訳です。

>”簡単なもので説明する」という「理解」”は、物理流の理解ではありません。

どうでしょうか?
私としては、”「簡単なもので説明する」という「理解」”こそが物理の理解のように思えます。
「霊魂」だの「神の意志」だのという訳の分からないもので説明するのではなく、「力」や「質量」という、(「霊魂」や「神の意志」に比較すれば)簡単でよく分かっているもので現象の説明をする所に、物理の真骨頂があるのではないでしょうか?
より明確で簡単な説明をする、という努力を放棄したら、「霊魂」だの「神の意志」による説明と何が違うんだ、という気もして来ます。

再度になりますが、ワインバーグの場の量子論の序文には、「理論物理学の目的は、つまるところ、世界を我々が見たまま記述するのではなく、なぜ世界がこうなっているかを幾つかの基本原理から説明する事にあるからだ。」という記載があります。
私としては、この文言に全面的に賛同したいと思います。



>>27

>それって、どこに書いてあったか分かりますか?

ファインマン物理の翻訳の第1巻の第4章「エネルギーの保存」、4-1「エネルギーとは何か?」の最後の部分、p50の上から1/3位の所に記載があるようです。
ご参考まで。
30 hirota 2013/08/18 (日) 12:55:50 ID:mxZWPl0EEs [修正] [削除]
人間の素朴な直感で理解できる「より簡単なものでの説明」は、人間の感覚的理解が知覚の限界による錯覚にすぎない事が明らかになった時点で不可能となった。
可能なのは素朴認識では受け入れられないような原理による理解のみ。
それを拒否する人は相間, 量間などの「… 物理学は間違ってる」に行くしかない。
31 サンマヤ 2013/08/18 (日) 16:54:55 ID:p9sSs48hHk [修正] [削除]
>>29

>ファインマン物理の翻訳の第1巻の第4章「エネルギーの保存」、4-1「エネルギーとは何か?」の最後の部分

ありがとうございます。
原著でも、"what is energy?"で、そのまんまのタイトルですね。
確認しましたが、その部分、原著だと"is"がイタリックになっています。
何で「あるか」は何もいえない。エネルギーは様々な形態をとるから。
ただ、定量的に計算することはできる。それは形態に関わらず総量は変わらない。
一方で、色々な形態をとる「理由」は分からない。

これに似たことは、たぶん「電磁気学再入門」だったと思いますが、
高橋康さんが書いています。
物理に"Why"という思考はない。"How"なのだ、と。

つまり、何であるか、という質問は、物理の質問としては不適当で、
エネルギーとはもっと抽象的だけど、数値的に計算可能なモノなんだ、
ということなんだと思います。
32 サンマヤ 2013/08/18 (日) 19:30:46 ID:p9sSs48hHk [修正] [削除]
スレを読み返して、
>>19でのghsoboさんが、ファインマンを薦めてらっしゃって、
それに対するレスとして>>21なんですね。
流れを忘れてました。

ファインマンは、含蓄が多すぎて、初学者には不向きだと私は思います。
ただ、読むことは無駄じゃないでしょう。
そこで持った疑問をメモっておいて、
ほかの教科書でいろいろと勉強してみたらどうでしょうか。
そして、一通り分かったと思ったら、もう一度ファインマンを読んでみる。
すると、そこにこめられた色々な意味が味わえてくるんじゃないかと思います。

ちょうどいま、某公共放送で「あまちゃん」の総集編をやっています。
あとのストーリーを理解したうえで、過去のシーンを見返すと、
そこでのセリフや表情にこめられた意味が、
きちんといろいろな伏線とつながっていることがわかって、
また違った味わいがあります。
そんな感じでしょうか。
(時事ネタはすぐ風化するから、何年かのちこのスレ読んだ人にはわからないだろうけど・・・w)
33 甘泉法師 2013/08/18 (日) 21:40:45 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
こんにちは。

アメリカのファインマン、ソ連のランダウ わたしが勉強したころの双璧でした。きっちりしたすきのないランダウ、軽そうで短刀でぐさっと刺すファインマン。

そのころのピアニストでいうと
アメリカ(カナダ)のグールド、ソ連のリヒテルが同じ感じです。

こういう、本人はどうおもっていたかわかりませんが、張り合う関係っていいですよね。
34 甘泉法師 2013/08/20 (火) 08:15:35 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
PS ランダウ力学を開いてみた質量の説明は
 ラグランジアンを速度の2乗で割って2倍した定数
  でした。
35 hirota 2013/08/20 (火) 11:33:39 ID:mxZWPl0EEs [修正] [削除]
ポテンシャルは?
36 甘泉法師 2013/08/20 (火) 14:13:41 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
「§4 自由な質点のラグランジアン」での記述です。
37 ぎもん 2013/08/21 (水) 10:10:27 ID:Utjkuz.Osc [修正] [削除]
(初学者=短絡的な質問をする人)と思ってください。皆さんほどではないですが物理は好きです。物理はむずかしいと思われています。その理由の一つは見えないもの(力、質量、エネルギー)を対象にしている。数学を利用していることだとおもいます。理解を深めるために一歩一歩自分で確認することだと思いますが、全てを確認することは大変ですね。ですからこのようなサイトはとても有難いと思います。(質点、滑らかな面、空気抵抗がない、静かに動かす)などは物理の優しさを感じるようになりました。
38 不識庵 2013/08/24 (土) 10:35:01 ID:Zwp4rt4wek [修正] [削除]
>>30

「より簡単」と言った場合、「素朴な直感で理解可能」の他に、「基本原理からより簡単に誘導可能」とか、「より簡単な原理から理解可能」等も含まれると考えています。
>28、ASAさんもご指摘の通り、何をもって簡単とするかです。

「より簡単」の意味を上記のように考えれば、24>の内容はhirotaさんにもご同意頂けるのではないかと思います。

>>31

>物理に"Why"という思考はない。"How"なのだ、と。

基本的には、ご主張にagreeです。
ただ、1点申し上げたく。
実際に研究を進める上では、「何故そうなっているのか知りたい」、という止むに止まれぬ気持ちが、研究の原動力になっている事も多いように思います。
今回話題の質量についても、例えば「質量の起源」に関する研究も各方面で行われているようです。

http://www.hepl.phys.nagoya-u.ac.jp/tau_center/20100306_nagoya_LHC/pdf/Nagoya2010-yamazaki.pdf

http://www.kek.jp/ja/NewsRoom/Release/20130107163000/

これらの研究も、素粒子が「何故」質量を持っているのか、という"Why"にその動機があるのは間違いないと思っています。
(本当のところはもちろん、やってる人に聞かないと分からない訳ですが・・・)

物理学における"Why"の重要性は、もう少し強調されても良いような気がしています。
39 PhantomoftheOpera 2015/02/05 (木) 16:02:34 ID:v/vLEbRtvo [修正] [削除]
質問1

超弦理論によれば、光子も電子も他の粒子も全て、ひもでできているという話ですが、それぞれの粒子の質量をエネルギーに換算した場合、もしかして、全ての粒子のエネルギーが光子のエネルギーの整数倍になったりなどするのでしょうか?

アインシュタインの E = m×c^2 という式から考えますとあり得ない事ではないかなと思います。

質問 2
物質の質量の全てがなぜ光速度の二乗と反比例関係にあるのでしょうか?

質問 3
 それと、場の量子論によれば光は電磁場が励起した時に同時に発生して、その発生した瞬間に光速度で空間を移動していくという事ですが、光はどんどん拡散していきます。そしてプランクによれば光のエネルギーには単位があります。

 ここで疑問です。一つの星からでた光が無限に近い遠距離を移動していった場合、光の到達する場所と光が到達しない場所が同じ移動距離でも出てくるのでしょうか?
40 ひゃま 2015/02/05 (木) 16:19:44 ID:3lIzcPo45k 修正アリ: 17:24 [修正] [削除]
>>39 PhantomoftheOperaさん

>質問1〜3は同じ回答で、ひゃまの研究による答えでは、
質問2はE=Mc^2の導出が正しければ正で、そのときの質量の増加になった光子のエネルギーも、地表で往復伝播する光波も地球の外からみれば、質量ではないでしょうか?
だから観測系がかわればものさしのスケールも変わり(光速度不変)ますので、光子のエネルギーE=Mc^2=hfは変化(赤く見えたり青く見えたり)します。
逆に言えば、観測系にあわせて物体に加速エネルギーを加えた場合にそれぞれの観測系では発せられる光子のエネルギーは同じですが、観測系が変わればかわります。

1-5、光と質量
http://b.high.hokudai.ac.jp/~konno/soutairon/r15/

>ここで疑問です。一つの星からでた光が無限に近い遠距離を移動していった場合、光の到達する場所と光が到達しない場所が同じ移動距離でも出てくるのでしょうか?
到達=相互作用があったと考えたら、相互作用した光子もしてない光子もあるのでは?
41 PhantomoftheOpera 2015/02/11 (水) 17:12:11 ID:v/vLEbRtvo [修正] [削除]
粒子に質量を与えるヒッグス粒子って、物体が加速する時だけ抵抗になるという話を聞きましたが、
何故、等速直進運動をする時は抵抗にならないのでしょうか?
空間中に満ちているヒッグス粒子が加速時だけ抵抗になるという事が理解しづらいのですが…
42 ひゃま 2015/02/11 (水) 17:27:33 ID:3lIzcPo45k [修正] [削除]
重心を持ってる粒子の場合、加速エネルギーを加えないと慣性系の切り替えができないというだけでは?
だから抵抗になってるのは自分自身の重心かと・・・
そんでもって陽子陽子衝突で最後はその陽子と加速エネルギーが光子になって飛んでいくだけのようなw
43 kafuka 2015/02/11 (水) 18:44:23 ID:Utjkuz.Osc [修正] [削除]
>粒子に質量を与えるヒッグス粒子って、物体が加速する時だけ抵抗になるという話を聞きましたが、
>何故、等速直進運動をする時は抵抗にならないのでしょうか?
PhantomoftheOperaさん、するどいです。

お気づきの通り、ヒッグス機構は「水飴のような抵抗」という説明が誤りです。
(抵抗が大なら止まりやすくなりますが、質量が大なら、止まりにくいです)

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%92%E3%83%83%E3%82%B0%E3%82%B9%E6%A9%9F%E6%A7%8B
>ゲージ粒子の質量に対して、、、
>系の対称性が破れると南部・ゴールドストーン粒子が生じるが、
>この機構が起こるときには物理的な南部・ゴールドストーン粒子は現れず、
>その自由度はゲージ場の縦波成分として吸収されてゲージ場は質量を持ったベクトル粒子となる

ということですが、これでは、僕も何のことかわかりません。
http://www.phys.u-ryukyu.ac.jp/~maeno/field.pdf
のp108 6.4.4 Higgs機構 の説明が的確と思います。
44 微学生C 2015/09/12 (土) 18:29:41 ID:js1y57HB5s [修正] [削除]
素粒子の衝突実験は、物質の正体(質量とかエネルギーとかの正体)を解き明かすために開始されたのだと思っていました。
今も(今後も)、物質の正体(非常に多く発見されてきた素粒子のさらに根源となるもの?が存在するのかも含め、質量とかエネルギーとかの正体)を解き明かすために、素粒子の衝突実験を行っているのかなと思っていました。
(ただの思い込みです。何の根拠もありません)

教科書とかいう本(前書きとか序文の所、目次の前の所)に、そんなこと書いてありません?
(ただの推測です。何の根拠もありません)

>>26>>29>>38
「そう思う」に36億票+1票。
45 微学生C 2015/09/12 (土) 18:40:04 ID:js1y57HB5s [修正] [削除]
>>41>>42>>43

「加速する時だけ抵抗になる」について。

例えば、
1.Aは、「A自身に斥力を及ぼすものB」をA自身から周囲に放出している。
2.Bの放出速度(の絶対値?)は、Aに対して一定とする。
3.AがBから受ける斥力は、AとBとの距離が近いほど強い。

・これにより、Aが静止又は等速直進運動し続けていれば、BはAを中心とする同心球状に広がっていく。
・従って、Aが静止又は等速直進運動し続けていれば、Aは、過去に放出された周囲のBの中心にあり続けて、全ての方向のBから同じだけ斥力を受け続けて、周囲のBの中心に留まり続ける(静止又は等速直進運動し続ける)。
・また、Aが加速すれば、Aは、過去に放出された周囲のBの中心からずれることになり(加速した方向において、AとBとの距離が短くなる)、加速した方向のBからより強い斥力を受けて、加速し難くなる。

4.Aは質量を持っており、質量が大きいほどBをたくさん放出する。
 (時間当たりのBの放出量が質量)

・これにより、Aの質量が大きいほど、Aの周囲にたくさんのBが存在することになり、Aは、質量が大きいほど、Bからより強い斥力を受けて、加速し難くなる。

なんていうのはどうでしょうか?

1時間程度で考えた何の根拠もないただの空想です。念のため。

何らかの発想の刺激になったりするかなと思って書きました。

46 kafuka 2015/09/13 (日) 08:05:06 ID:Utjkuz.Osc [修正] [削除]
微学生Cさん
では、減速する時は、どうなります?
質量が大きいほど、止まりにくいです。
仮に「抵抗のようなものが起因」なら大きいほど、早く止まるでしょ。

最初の方の議論につて、、、
どんな理論も(理論と呼べるものなら)、定義の関係を分析して行くと、最後は、
「無定義で用いる用語」と それを組み合わせた「公理」になります。
(定義された用語の その定義を作っている用語をさらに分析する)

例えば、点は「無定義で用いる用語」で、
国語辞書的には「位置だけがあって 大きさのないもの」と定義?されるようですが、
この定義?は、数学的には、ナンセンスです。
(位置の定義は何でしょ? 大きさの定義は?)

質量やエネルギーを、「普通の人にわかりやすい言葉」での説明は必要でしょうし、
別の用語で言い換えはできるでしょうが、
この言葉自体は、「無定義で用いる用語」と思います。

物理理論は、あまりに「無定義で用いる用語」が多いのと、
どの定義から どの用語が作られているのか、はっきりしない(複数とおりの場合がある)
のが、数学の理論とは、違いますが、、、
47 微学生C 2015/09/13 (日) 14:57:25 ID:js1y57HB5s [修正] [削除]
<イ>
3.・・・

・これにより、・・・
・Bの・・・
・また、Aが加速すれば、・・・
・一方、Aが減速すれば、加速したときと同様に、周囲のBの中心からずれることになり(但し、減速した方向?(Aが加速したときと反対の方向)において、AとBとの距離が短くなる)、減速した方向?のBからより強い斥力を受けて、減速し難く(止まり難く)なる。

4.・・・

・これにより、・・・
・また、Aは、質量が大きいほど、Bからより強い斥力を受けて、減速し難く(止まり難く)なる。

なんていうのはどうでしょうか?

『1時間程度で考えた何の根拠もないただの空想です。念のため。』
『何らかの発想の刺激になったりするかなと思って書きました。』

質量が大きいほど止まり難くて良いのだと思っていました。
「抵抗のようなものが起因」なら大きいほど早く止まってしまうこと、が良くないのだと思っていました。

それだけです。
48 微学生C 2015/09/13 (日) 15:04:01 ID:js1y57HB5s [修正] [削除]

<ロ>

>>46
>どんな理論も(理論と呼べるものなら)、定義の関係を分析して行くと、最後は、「無定義で用いる用語」と それを組み合わせた「公理」になります。

難しいことは、よく知りませんし、また、よくわかりません。すみません。

>>1>>20の話の流れから、「物質の正体」とか「質量の正体」とか「エネルギーの正体」とかがポイントになっているのかなと思いました。
(自分がそう思っているだけです)

「ポンポコピー」は、「未知なる質量」X、「未知なるエネルギー」X、「質量とかエネルギーのもととなる未知なるもの」Xの喩えかなと思いました。
(自分がそう思っているだけです)

もしかすると、「質量」とか「エネルギー」すなわち「未知なるものX(ポンポコピー)」が『最後』でない可能性、があったりするのかなと思いました。
(自分がそう思っているだけです)

自分はそう思ったので、自分は1票追加しました。

それだけです。
49 ひゃま 2015/09/13 (日) 15:18:56 ID:3lIzcPo45k [修正] [削除]
物質はエネルギーの一形態でよろしいのではないでしょうか?
したがって、全エネルギーに応じて物質は慣性抵抗を受ける。
E = γE0
それを静止エネルギーや重力質量や慣性質量やプランク定数基準にエネルギー表現は自由なのでは?
もちろん閉じ込められた光子や運動エネルギーも同様ですから
原子の固有振動数って全エネルギー変化によって変わるんですよね?
http://www.ltm.kyoto-u.ac.jp/lecturenote/lecturenote2014/takahashi/Takahashi_20140611.pdf#search='E%3Dhv+%E5%85%89%E6%A0%BC%E5%AD%90%E6%99%82%E8%A8%88'





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