1 はるか 2017/06/24 (土) 10:42:51 ID:280pKQPzGM [修正] [削除]
陽子を原子核に衝突させ別種の原子核二つを生成するとき、反応の前後でローレンツ不変量は一致しますか?一致する場合の不変質量はどのような値になるのでしょうか。ちなみに生成された原子核は二つとも運動量を持っています。
2 はるか 2017/06/24 (土) 10:45:20 ID:280pKQPzGM [修正] [削除]
元の問題は生成された原子核をA.Bとするとき、Bの静止質量をAの静止質量、運動量、散乱角、衝突元の陽子と原子核の静止質量、陽子の運動量を使って求めよという問題です。衝突される原子核は実験系で静止しています。
3 hirota 2017/06/24 (土) 13:42:45 ID:mxZWPl0EEs [修正] [削除]
衝突後の原子核は激しく内部運動する状態にあり、その後は構成粒子やガンマ線などを放出して安定状態に達する。
4 甘泉法師 2017/06/24 (土) 17:26:49 ID:ctwIRbLQLU 修正アリ: 06/25 (日) 10:56 [修正] [削除]
こんにちは。

Bのエネルギー+Aのエネルギー=元の原子核のエネルギー+陽子のエネルギー=系のエネルギー。定数。

Bの運動量+Aの運動量=元の原子核の運動量+陽子の運動量=系の運動量。定数べクトル

を解けばよい。 各粒子はみな遠く離れていて粒子間のクーロン相互作用は無視して、と存じます。

追記 6/25  不変エネルギーと書いたのは「不変」が不要なので削除しました。 ref >>8
5 不識庵 2017/06/24 (土) 21:35:00 ID:Zwp4rt4wek [修正] [削除]
>>1

こんばんは。

問題を解く手順は、>>3、甘泉法師さんご指摘の通りかと思います。

>反応の前後でローレンツ不変量は一致しますか?

済みませんがこの質問の意味は、反応前の陽子と原子核の質量の和は、反応後の原子核の質量の和になるか、という意味でしょうか?
6 はるか 2017/06/24 (土) 22:00:42 ID:280pKQPzGM [修正] [削除]
ありがとうございますなんとか解いてみます。不変エネルギーというのは√pc^2+m2c4から求めるものでしょうか?
ローレンツ不変量が静止質量と書いてあるのですが反応の前後で静止質量の和は変わるので混乱してしまいました。
7 不識庵 2017/06/25 (日) 09:53:31 ID:Zwp4rt4wek [修正] [削除]
>>6

ローレンツ不変量というのは、「ローレンツ変換を行っても値が変わらない」という意味で、「反応の前後で値が変わらない」という意味ではないと思いますが・・・。

また、不変エネルギーと言いますのは、普通のエネルギーとは違うのでしょうか?
不変質量と言いますのも、普通の質量とは違うのでしょうか?
8 甘泉法師 2017/06/25 (日) 10:34:47 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
こんにちは。

異なるなにに対し 同じ

A 準拠系の変換に対し 不変・保存・一定 
B 時間経過に対し   不変・保存・一定 

主語

系のエネルギ-、運動量  A X B 〇

系の静止エネルギー    A 〇 B 〇
 なお、多粒子系の静止エネルギー = 重心系のエネルギー ≠ 粒子の静止質量(かけるc^2)の和


でしょうか。 「不変エネルギー」と聞いて、時間経過のみならず準拠系の変換でも不変なエネルギーと(誤って?)思い込むと、系の静止エネルギーのことと解されてしまうかもしれません。
9 ひゃま 2017/06/25 (日) 12:01:15 ID:3lIzcPo45k [修正] [削除]
Invariant energy of an arbitrary physical system is a positive quantity, which consists of all types of energies of the system, and is equal to the relativistic energy, measured by the observer who is fixed relative to the center of mass of the system.
https://en.wikiversity.org/wiki/Invariant_energy#cite_ref-9

ってあるけれど、静止系において粒子や物体の固有の質量(不変質量、エネルギー)が幾らであることと、静止質量、エネルギーが幾らかってことは同じでないのね。
10 はるか 2017/06/25 (日) 14:37:51 ID:280pKQPzGM [修正] [削除]
例えば二つの物体を衝突させたときの不変量は衝突後生成される物体の質量の和となりますがなぜでしょうか
11 甘泉法師 2017/06/25 (日) 15:44:26 ID:ctwIRbLQLU [修正] [削除]
こんにちは。

例えば電子と陽電子の質量は 9.1E-31 kg かける2。
電子と陽電子の衝突で生じる二つの光子の質量は ゼロかける2。
粒子の質量の和は衝突の前後で不変でありません。
12 ********** 2017/06/25 (日) 16:12:57 ID:********** 削除日時: 19:02
(投稿者によって削除されました)
13 甘泉法師 2017/06/25 (日) 16:55:42 ID:ctwIRbLQLU 修正アリ: 06/26 (月) 19:05 [修正] [削除]
こんにちは。

そういうmについては

EMANさん http://eman-physics.net/relativity/increase.html
人々におかしな誤解をさせないために、最近の科学者たちは「静止質量」だとか「運動質量」だとかいう言葉で質量の種類を区別しなくなってきたようである。つまり静止質量こそが本当の意味での質量であって、他はどれも質量と呼ぶのにふさわしくない。「質量」と言えば「静止質量」のことだけを表すということにしよう、という合意がほぼ浸透してきている状況である。それで、最近では「静止質量」という言葉でさえ死語となりつつある。
----------------

わたしたち昔の学生にはまだ過渡期のなごりがあったかもしれませんが、今の学生に示しても昔の間違いに引き込まれるだけと懸念します。
20世紀の科学史として批判的に扱うならともかく、引き合いに出してもよいことはなにもないと存じます。
 
さらに、

http://eman-physics.net/relativity/illusion.html
これで分かっただろうか。光が重力に影響を与えるからといって、これをわざわざ質量などという古い概念に換算してニュートン力学の考え方を適用しようとすると、いずれ考えが破綻してしまうのである。質量は本質ではないのだ。
 では一般相対性理論でいうところの質量とは何かといえば、単に物体が静止しているときのエネルギーを表すだけの数値に過ぎないことになる。つまり、質量でさえただの錯覚に過ぎないのだ。
----------------

という整理が一般に受け入れられるのも近いかもしれません。 

なお体重計、ニュートンの運動法則や化学の質量保存の「法則」の日常での実用有用性にチャレンジするつもりは全くありません。

追加引用 6/26 EMANさん http://eman-physics.net/dynamics/potential.html

注: ここでは「運動する物体の質量は増大する」と書かれているが、これは現在では誤った表現だということになっている。しかし何十年もの間、この考えは啓蒙書や科学漫画によって一般大衆に繰り返し伝えられ、半ば常識となっていた。そして私もこの記事を書いていた時点ではそのように信じていた。
今ではもう若い人には信じてもらえないかも知れないが、私がこのサイトを立ち上げた頃、ほんの数年前まではまだその考え方の方が大勢を占めていて、あちこちの掲示板で専門家たちと一般人の間で紛糾が生じる事、しばしばであった。
------------------------
14 ひゃま 2017/06/25 (日) 23:35:59 ID:3lIzcPo45k 修正アリ: 06/26 (月) 07:09 [修正] [削除]
>という整理が一般に受け入れられるのも近いかもしれません。

んー、混乱させてるのは、むしろ相対論がこだわらないといいながら、それに従う体系がエネルギーと質量の区別するためにいろんな質量(不変質量やプランク質量)を導入するからとひゃまはみています。

ニュートン力学では、重力質量と慣性質量しかありません。
それらは静止座標において相対速度がなければ一致するので、じゃあ静止の質量を基準となる素粒子や物体の固有量にしましょうっていうだけですね。
ひゃまの解釈では、
1、静止質量=重力質量=慣性質量
2、不変質量=静止質量の中で基準となる固有量

3、それらをつなぐ万有引力定数がどのスケールまで有効か?っていうのは未解決問題です。

だから3が先に来るべきで、1は古典論のアインシュタインの等価原理の仮定であって2に続くもので、っていう順でいわないと、わからないのを分かった振りするのが、一番惑わしますね。





趣味の物理学書店