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シュレディンガー方程式 - Wikibooks
https://ja.m.wikibooks.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83% …
というのを見ました。

これによると唯一解けるとされる水素原子のシュレディンガー方程式は多数の数学的不正により解けた嘘の主張が広められていると読めます。

私は現在,理工学系の大学生ですが仲間内でも話題になっています。

量子力学は正しいのですか?

A 回答 (4件)

当然、デタラメで正しくないですよ。

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この回答へのお礼

やっぱり、そうですか。ありがとうございました。

お礼日時:2019/03/06 01:35

私の印象では、このWikibooksのサイトを書いた方は量子力学に関して色々な教科書を勉強したのでしょうが、しかし研究者として、誰にも答えがわかっていない未知な現象に対して、ご自分でシュレディンガー方程式を解いたことがないのではないかと思えます。



水素ラジカルとして存在する単独水素原子は不安定といってもその寿命は数μsあります。一方、2s状態に励起された単独水素内の電子が光を放出して基底状態に遷移する時間はそれより1千倍短い10のマイナス9秒ほどです。その遷移時間と比べれば、水素ラジカルの寿命は途轍なく長いので、単独水素原子の分光学による光のスペクトルは十分な精度で観測できます。

ですから、単独水素原子の分光学による上に紹介されたWikibooksの主張の

*水素原子が単独分離できないことや励起状態の存在は未確認であることは、化学関係の書物や化学者により客観的に証明可能である。

は間違いです。また、宇宙空間で十分真空に近い領域で単独水素から出てくる光のスペクトルが観測されています。

また、このWikibooksのサイトを書いた方は、「時間に依存しないシュレディンガー方程式」の役割を誤解しています。もちろん力学の問題を解くと言うのは、時間微分を含む「時間に依存したシュレディンガー方程式」を解くことを意味しています。しかし、その解き方には密接には関係しているが数学的には独立な2通りの方法があります。

その一つは
A)時間に依存した解き方です。それは、時間に依存したシュレディンガー方程式を時間の初期値問題として直接時間積分して解く方法です。物理学では多くの場合、それをダイソン方程式という積分方程式の形式に書き直して解く方法が一般的です。あるいは、そのダイソン方程式のラプラス変換を施して、その結果現れるリゾルベント演算子やグリーン関数などを使いながら解きます。いわゆるファインマン・ダイアグラを使いながら解く方法は、この方法の一つです。

もう一つは、
B)時間に依存しない解き方です。それには、次の手順で行います:

(1)まず時間発展の生成演算子であるハミルトニアンの問題を解きます。時間に依存しないシュレディンガー方程式とは、この固有値問題のことを指します。

(2)さらに、その固有関数が波動関数が属するヒルベルト空間の中で完全直交系を張ることを確認します。

(3)そして、各々の固有関数を初期条件んに選ぶと、上記1)の時間に依存したシュレディンガー方程式がその特殊な初期条件では簡単に解けます。

(4)そこで、ヒルベルト空間内で完全系を張る固有状態をその空間を張る基底ベクトルに選んで、固有関数でない任意の波動関数の初期条件をその基底ベクトルの重ね合わせで書きます。

(5)そうすると、各固有状態を初期条件として選んだものは(3)の手続きですでに解けているので、任意の時間の波動関数をその基底状態で展開して得られた状態の重ね合わせでかけることになります。さらに、この基底ベクトルは完全直交系をなしているので、固有状態でない如何なる初期条件を持った波動関数の場合でも、その解がこの手続きで求められて、話が完結します。

ここでの本質は、波動関数はベクトルなので、重ね合わせの原理が成り立っている点にあります。

ですから、このサイトを書いた方の言ってるように、確かに、時間に依存しないシュレディンガー方程式は時間とは関係ないハミルトニアンの固有値問題を解くことなのですが、その固有関数が、ヒルベルト空間で完全直交系を張っていると言う事実から、任意の初期条件に対して、時間に依存したシュレディンガー方程式の解を作ることができるのです。

[物理の詳細に興味のある方のために、上記に補足を書き加えておきます。上記のA)の方法はB)方法よりも条件のゆるい解法です。実際、B)の方法では、基底ベクトルが完全直交系を張るかどうかの条件を必要します。そして、いわゆる共鳴特異性という力学の重要な特異性が解の中に現れてくると、基底ベクトルの一部がその特異性によって破壊されてしまうので、果たしてB)の方法で解けるのかという問題が出てきます。しかし、A)の方法にはそんなきつい条件がないので、共鳴特異性があろうが無かろうが、原理的にはこの方法で解けるのです。]

はじめにも述べましたが、このWikibooksのサイトを書いた方は、他の人が書いた多くの量子力学の教科書を勉強しただと思いますが、量子力学で記述される未知な現象を研究対象として、シュレディンガー方程式を解いたことがないのではないかと思えます。もちろん、その方は教科書に載っている量子力学の問題を解いたり、試験問題を解いたりはしたことがあるのでしょう。しかし、実際の研究で誰にもその答えが解らない現象に対してシュレディンガー方程式を解くことと、教科書の問題や試験問題でシュレディンガー方程式を解くことの間には、雲泥の差があります。誰にもその答えが解らない現象に対してシュレディンガー方程式を解くには、それを解くと言うことの意味や、そこで使われる数学的な技巧の意味について他人が言っていることをコピペできるようになっているだけではできません。失敗を繰り返しながら、身を以て体得しなくてはならないからです。
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量子力学理論は水素原子に限って正しい。

理論が正しいことは実験で確かめられて初めて認められます。
量子力学理論による水素原子のエネルギー順位(主量子数間)は太陽(水素原子でいっぱいです)の光を高精度で分光して水素原子のフラウンホーファー線と一致する事を確認している。
以上から、シュレディンガー方程式は正しいとされます。
https://ja.m.wikibooks.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83% …さんの主張は実験事実を無視し、数学上の矛盾点のみを指摘しています。
ポアンカレが示したように、自然現象全てを数学で表現出来ないこと位物理学者は知っています。だから、この分野はこのこの理論でとなるのです。物理理論はかどえきれないほどあります。アインシュタイン博士が統一場理論に挑戦しましたが、失敗に終わったのは数学自体に矛盾はないものの、数学はまだ自然現象全てを数式で表現出来るまで成長していないからです。
物理理論を責める前に、数学の未熟さを考えるべきでしょう。
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う~ん、全体を見る気は無いけど、


一旦方程式を極座標に変換した後、
z=cosθで置換積分しても、元のZと混同しない限り
なんの問題も無いぞ。
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Wikibooks 特殊相対論 入門
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特殊相対論は本当に正しいのですか?

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Q現在、物理学の一番難解な理論

物理学には、素粒子論、原子物理学、物性物理、天体物理学など、色んな分野がありますが、その中で最も難解な理論は何でしょうか?

一般相対論は世界で3人しか理解できないだろう、、って言われていました。
今、世界で3人しか理解できない理論の名前を教えてください。

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自然科学が他の学問と比べて信用ができる根拠は、コロンブスの卵のように、一度解ってしまったら当たり前なことばかりなことからです。解ったと言われながら論理が込み入っていて、それを理解するのが難解な場合、自然科学者はその理論を信用しません。その点が、自然科学が人文科学と際立って違うところです。

でも、物理学ですでに確立されている理論が多くの人には難解に見える。それは事実です。でもそれは、その理論を記述している固有な言葉遣いに慣れていないからに過ぎません。それは、ちょうどフランス語を習い始めた日本人にはフランス語がちんぷんかんぷんで難解に聞こえるのと同じです。でも、フランスでは4歳の子供でも流暢なフランス語を話しています。要するに慣れなのです。

もちろん、自然科学といえども難解な問題というのがあります。それは、その理論が未完の場合です。読んで字の如し、未完の問題ですので、未知の部分が多過ぎて、その理論を提示した本人も自分で何を言っているか解らない。だから誰が読んでも解らない。そんな問題なら物理学にはいっぱいあります。

私には、同じ未解決で、だから難解な物理学の問題の筆頭は、人間の営み、特に精神界の営みを如何に数値化して物理学の対象として論じられるようにするかという問題です。これは近年複雑系の物理学と呼ばれている、非平衡非線形な現象を取り扱う非平衡統計力学や、非可積分系を取り扱う非線形力学の分野の研究対象になり得ます。

それに比べて、物質界だけに限った素粒子論や原子物理学や物性物理や天体物理学や宇宙論の研究対象は、生物や人間の振る舞いに比べて桁違いに単純な現象を取り扱っているので、その難解度は、複雑系の物理学と比べて桁違いに小さいです。

人類が対象としている自然科学の領域で、特に物理学が精密科学と呼ばれ多大な成功を収め信用されているのは、物理学が今まで対象としてきたものが自然界の中でも最も簡単な事象を対象としてきたからです。簡単だから解ける。だから信用ができる。実は、物理学者はこの自然界には彼らが対象としている現象よりもはるかに複雑で難解な事象が存在していることは承知しているのです。でも、そんな問題は今の人類の知的蓄積の段階では解けないことも知っている。だから、今の時点でも解けそうな極端に簡単なほんの少しの事象にその興味を限ることにして、今までやってきたのです。そして、そんなほんの少しのことが解るようになっただけで、これだけ目の見張る片大の技術革新に貢献できたのです。

実は、今まで物理学者がその複雑さゆえに意識的に避けてきた非線形現象など、自然科学には広大な未知の研究領域が残されています。近年の非線形数学の発展や非線形力学の発展は、その未知の領域のほんの入り口を触りだしただけです。その入り口の向こうに、とてつもない広大な領域が広がっています。今後の物理学の発展は想像だにできない展開を示すことでしょう。まさにこれからの若者の学問だと思います。

追記:例えば、素粒子物理学は、この宇宙を形作っている物質の根元のありようは何かと問います。クオークやストリング等々です。さてそれが究極的に解ったとしましょう。でもそれって、例えばこの車を形作っている究極の物質は何かと問いかけて、それが鉄であることを明らかにしようとしていることと同じですね。

もちろん、車が鉄で出来ている事を知っていることは車を理解する上で重要ですが、それで車が解った事になるでしょうか。同じように、この宇宙を形作っている物質の根元のありようが何かが解ったら、この宇宙が解ったと言って良いのでしょうか。ことほど左様に、今までの物理学は、この宇宙を形成している根元的な物質をを論じ、そのことが素粒子物理学と宇宙論を結びつけていますが、そこがうまく理解したからと言って、この宇宙を理解できたことにはなりません。

早い話、それが解ったからと言って、なんでうちのカミさんが今朝そんなに怒っていたのかが判るようになる訳ではないからです。そして、うちのカミさん怒っている現象もこの宇宙で起こっている自然現象なのです。これを心理学でなく、確率過程における典型的な非線形現象として論じることによって、立派な物理学の研究対象になるのです。このことに気づかせてくれたのが近年急速に発展し始めた複雑系の物理学なのです。

自然科学が他の学問と比べて信用ができる根拠は、コロンブスの卵のように、一度解ってしまったら当たり前なことばかりなことからです。解ったと言われながら論理が込み入っていて、それを理解するのが難解な場合、自然科学者はその理論を信用しません。その点が、自然科学が人文科学と際立って違うところです。

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Q正準量子化はなぜ上手くいくのか

なぜ量子力学は、古典的なハミルトニアンの一般化座標と一般化運動量を演算子に置き換え、正準交換関係を導入することで(ハミルトニアンを完全に決めることは出来ないとは言え)上手くいくのでしょうか?
初めて量子力学を学んだときには、そう疑問とも思わずスルーしていたのですが、最近になって非自明なことであるように感じてきました。
量子力学の問題が解けるようになっても、こういう基礎的なところが曖昧で理解できていないので、どなたか解説お願いします。

Aベストアンサー

大変良い質問ですね。

私が知っている限り、ハイゼンベルグが何故古典的なハミルトニアンの一般化座標と一般化運動量を演算子に置き換え、正準交換関係を導入すれば良いかを気が付いたのかを詳しく説明しているのは、朝永振一郎の『量子力学 I』だけです。私の読んだ限り他の全ての本は、専ら粒子の力学を波動と考えてみたら良いではないかと言うドブロイの提案を最終的にシュレーディンガーが完成させた波動力学の説明ばかりです。そして、ハイゼンベルグの神憑った議論を紹介しておらず、ただ、そう置いてみたらミクロな自然現象の実験結果がうまく説明でき、さらに、シュレーディンガー方程式とハイゼンベルグの正準交換関係が数学的に等価であるとのシュレーディンガーの論法を紹介しているだけです。だから、私にとっても、どうしてハイゼンベルグが正準交換関係式に到達したかは、他の本をいくら読んでもわかりませんでした。

朝永の教科書の説明によると、その当時原子から出てくる光の振動数に関しての実験結果を整理している過程で、RydbergとRitzによって、それがどの原子から出る光でも2つの異なる輝線の周波数の和か差として表されることが発見されていました。これを「Rydberg-Ritzの結合原理」とか「Rydberg-Ritzの2項則」と呼ばれています。その原理をハイゼンベルグは荷電粒子と結合している電磁波に対する古典的マックスウェル方程式を数学のフーリエ展開の方法で解くことによって説明することを試みました。その数学的な表現の中で、粒子の座標xと運動量pの積、xpが現れてくるのですが、それを今まで通り、pxと等しいと置いてしまうとどうしてもRydberg-Ritzの結合原理が出てこないのでした。しかしハイゼンベルグがその式を眺めているうちに、神憑りが起こり、xpのxとpの積は交換できないものとして

   xp=px+c

として、ある定数cを足せば、そのマクスウェル方程式からRydberg-Ritzの結合原理が出てくることにことに気が付いたのです。そして、その計算結果が実際の観測値と等しくなるためにはその定数cがプランク定数hを2πで割ったものに虚数のiを掛けたもの、すなわち、

   c = ih/2π

でなくてはならないことを見出したのです。

これが、ハイゼンベルグによる行列力学の発見です。すなわち、ハイゼンベルグは古典のマックスウェル方程式の解をとことん計算し、それに加えて、xpがpxと等しくなければいいじゃないかという神憑りを加味るならば、今まで通りにxp = pxとした場合には古典のマックスウェル方程式からは絶対に説明のつかないRydberg-Ritzの結合原理が説明できることを示して見せたのです。

その後、この正準交換関係が上記の考察とは全く独立な他の現象の説明のために提案されたシュレーディンガーの波動方程式の主張と数学的には全く同じものであることが、シュレーディンガーによって証明されたのでした。

しかしながら、ハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学が提示された後でも、その理論とは全く独立したもう一つの理論として、古典力学にゾンマーフェルトの量子化条件というものを併用する計算法が提案されていました。そして、水素原子に関してゾンマーフェルトの量子化条件の方法で計算した結果は、ハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学で計算した結果と完全に同じものになることが示されていました。ですから、この段階ではハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学とゾンマーフェルトの量子化条件の方法のどちらが正しいやり方であるかは解らなかったのです。

しかし、その後、重水素原子の計算やヘリウムイオンの計算に対して、ゾンマーフェルトの量子化条件の方法で計算することが原理的に不可能であるのに対して、それとは反対にハイゼンベルグとシュレーディンガーの量子力学では、それが原理的に計算可能であり、さらにその計算結果で実測値がよく説明できることが確認されたのです。その結果、やっと、量子力学が物理学者の間で受け入れられるようになったのです。

ちなみに、何故ゾンマーフェルトの量子化条件の方法では重水素原子の計算が原理的に不可能であるかの理由は、いわゆる古典力学のカオスの理論と呼ばれる理論に関係しています。重水素原子の場合、電子と陽子と中性子という3つの粒子でできていますので、これは力学で言う3体問題になっています。ところが、古典力学では3体問題が原理的に解けない問題である(もっと正確には正準変換によっては原理的に解けない)ことが、ポアンカレによって証明されていたからです。そして、その「原理的に解けない」と言う意味の考察から、カオスの理論が発見されたと言う歴史的な経緯があります。

大変良い質問ですね。

私が知っている限り、ハイゼンベルグが何故古典的なハミルトニアンの一般化座標と一般化運動量を演算子に置き換え、正準交換関係を導入すれば良いかを気が付いたのかを詳しく説明しているのは、朝永振一郎の『量子力学 I』だけです。私の読んだ限り他の全ての本は、専ら粒子の力学を波動と考えてみたら良いではないかと言うドブロイの提案を最終的にシュレーディンガーが完成させた波動力学の説明ばかりです。そして、ハイゼンベルグの神憑った議論を紹介しておらず、ただ、そう置いてみた...続きを読む

Qワープ(スターウォーズの戦艦・戦闘機が使うような)を実現するとして(無茶言ってますがw)考えられる現

ワープ(スターウォーズの戦艦・戦闘機が使うような)を実現するとして(無茶言ってますがw)考えられる現象や課題(これが実現したら、とか仮説を立ててもなお残る課題)を考えて楽しみましょうw
その前に、どんなワープかも前置き願います。

楽しめない方はレス不要です。

例)
ワープが、光速を超える直線加速運動だとして・機体と中の人は耐えられるとして:
光速に近づくにつれ、周囲の時空を歪ませ続け、周囲に大変迷惑をかける。光速を超えると巻き込んだ物質を超光速で破壊し続けるので周辺の銀河1個分ぐらい吹っ飛ぶ。
とかw

Aベストアンサー

前の書き込み時、風邪を引いて、今時考えられている超光速航法を私なりに解釈しているあいだにダウンしてしまいました。

先の書き込みで、数百光年先の場所まで数時間で到達しても相対性理論に反しないとこを書きましたが、これを宇宙船だけでなく宇宙船の周りの空間ごとやるっていう考え(イメージ的には)になります。
宇宙船の周りの空間ごと加速?するので、宇宙船自体は周りの空間に対して加速しません。これにより原子レベルで潰れそうな超加速の拷問から逃れることができます。また、宇宙船自体が加速しないので、宇宙船と地球の固有時間のずれが起きないことになるでしょう。つまり数百光年先に行っても船内時間は数時間しか経ってなくて、地球時間も数時間しか経っていない、みたいな感じになるでしょう。すばらしい、まるで私たちが空想する超高速航法そのものです。

”周りの空間ごと加速”というのを、宇宙船から見た場合、次のようなことと同じになります。宇宙船の進行方向に対して前の空間を圧縮し、後ろの空間を膨張させる、ということです。例えば300光年先の場所にいくのに、300光年の空間をぐっと縮めて例えば1光秒(30万km程度)に縮め、宇宙船のうしろに300光年の空間を作ってやれば、宇宙船は300光年先の場所に移動したことになります。

空間を作る(引き延ばす)のは、例えばブラックホールなどで同じようなことが起きているので、何とかなるような気がします。問題は空間を圧縮するほうで、私はこれに相当する理論をしりませんw まぁ何とかなると考えましょう。

前方の空間を圧縮するのにもう1つ問題がありそうだとしたら、1光年先の距離まで縮ますのに(つまり影響を及ぼすのに)1年の時間が掛かったら、300光年先の空間に影響を及ぼすのに300年掛かったら、意味がないですね。これは先の数百光年先に到達するのに数時間しか掛からなくても相対論的には問題ないというところから、圧縮前の距離(300光年)ではなく、圧縮後の距離で影響を及ぼせる(のとちゃうかなー)ってことでなんとかなりそうです。

今考えられている超高速航法は、多分このような感じのもののようです。何かの参考にでもなれば♪

前の書き込み時、風邪を引いて、今時考えられている超光速航法を私なりに解釈しているあいだにダウンしてしまいました。

先の書き込みで、数百光年先の場所まで数時間で到達しても相対性理論に反しないとこを書きましたが、これを宇宙船だけでなく宇宙船の周りの空間ごとやるっていう考え(イメージ的には)になります。
宇宙船の周りの空間ごと加速?するので、宇宙船自体は周りの空間に対して加速しません。これにより原子レベルで潰れそうな超加速の拷問から逃れることができます。また、宇宙船自体が加速しな...続きを読む

Qハミルトニアンはなぜエネルギーなのか

本題に入る前に、話のすれ違いがないようにハミルトニアンの定義をしておきます
まず系の状態を定めるようなパラメーター(一般化座標)をqとして、作用積分
S = ∫[t1~t2] L(q,q',t) dt
が極値を取るという変分原理が初めにあります
Sが極値を取るのでLはオイラー・ラグランジュ方程式を満たします
Lをオイラー・ラグランジュ方程式に代入した際に、その系の時間発展の方程式が得られるようなものをラグランジアンと定義します
自由粒子の場合にはパラメーターはxであり、Lとして
L = mx'^2/2
L = e^(ax')
などがあります
一般化運動量を
p = ∂L/∂q'
で定義し、ハミルトニアンを
H = pq' - L
で定義します

このようにハミルトニアンを定義した場合、ポテンシャル中を運動する粒子や電磁波、その他オーソドックスな系(電磁場中の荷電粒子等々)の場合にはハミルトニアンを系のエネルギーと等しいものに取ることができますが、それが偶然なのか、それとも必然なのか、それ以外の一般の場合についてもやはりハミルトニアンをエネルギーと等しいものに取ることができるのかについて教えてください

本題に入る前に、話のすれ違いがないようにハミルトニアンの定義をしておきます
まず系の状態を定めるようなパラメーター(一般化座標)をqとして、作用積分
S = ∫[t1~t2] L(q,q',t) dt
が極値を取るという変分原理が初めにあります
Sが極値を取るのでLはオイラー・ラグランジュ方程式を満たします
Lをオイラー・ラグランジュ方程式に代入した際に、その系の時間発展の方程式が得られるようなものをラグランジアンと定義します
自由粒子の場合にはパラメーターはxであり、Lとして
L = mx'^2/2
L = e^(ax'...続きを読む

Aベストアンサー

ゴールドスタインの"古典力学" (初版) VII-3節"保存法則とハミルトニアンの物理的意味" には以下の説明がありました。私には理解不能ですが、原文を読まれてはどうでしょうか。
-- p.259 --
Lagrangianが時間を陽に含まなければ(その場合にはHamiltonianも時間も陽に含まない訳だが), Hが運動の定数になる。
また、Lの一般化座標が時間を含んでおらず、またポテンシャルVが速度を含んでいなければ、Hamiltronianは全エネルギーT+Vに等しい。
しかしながら、Hが運動の定数であることと, Hが全エネルギーに等しいということは別の事柄である。
たとえば、Lの一般化座標が時間を陽に含んでいるけれども, Hが時間を陽に含んでないような場合が起こりうる。このときにはHは運動の定数ではあるが全エネルギーには等しくはない。

Q中性子の寿命の謎

中性子の寿命の謎があると聞きました。
今は、決着はついているのでしょうか?
それとも、今でも謎なのでしょうか? 


http://www.nikkei-science.com/201606_054.html

Aベストアンサー

https://en.wikipedia.org/wiki/Free_neutron_decay
によると(google翻訳を適当に修正)、

中性子の寿命は何十年も研究されてきましたが、現在、2つの実験の結果が異なります。 誤差はかつては重なっていましたが、実験方法が改良されても、単一の値への収束していません。2014年の時点で得られた平均寿命値の差は約9秒でした。さらに、2018年における量子色力学による理論値はまだ誤差が大きく、実験値に白黒着けられません(と言いたいんだと思う)。

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矛盾のある解釈を指摘し、別の解釈をする行為は、論文として発表できないのでしょうか。ユレイタスの翻訳担当者から、普通の論文ではなく、ショートコミュニケーション論文に変更するように言われています。
回答、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

天文学では他人の観測結果の利用は日常らしいですよ。
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自分の結果との矛盾を指摘する論文は物理でも
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誰の実験なのか、論文に書いとけば良いと思います。

Qなぜ力積を時間に関して積分すると運動エネルギーを求める式が導けるのでしょうか? ちなみに、仕事量と運

なぜ力積を時間に関して積分すると運動エネルギーを求める式が導けるのでしょうか?
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Aベストアンサー

>なぜ力積を時間に関して積分すると運動エネルギーを求める式が導けるのでしょうか?

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ベクトル量です。絶対にエネルギーにはなりません。

Qボイルシャルルの法則や理想気体の状態方程式は標準状態での気体以外にもなぜ成り立つのでしょうか? それ

ボイルシャルルの法則や理想気体の状態方程式は標準状態での気体以外にもなぜ成り立つのでしょうか?
それぞれのボイルシャルルの法則PV/T=一定と
理想気体の状態方程式PV/Tn=R
の式を用いて標準状態以外での気体にも成り立つ事を証明できないでしょうか?

Aベストアンサー

>標準状態以外での気体の状態からも標準状態の気体を意図的に作れますよね?

はい。温度と圧力をその値にすればよいだけです。

標準状態とは

・SATP:標準環境温度と圧力(standard ambient temperature and pressure)
 温度:25℃(298.15 K)、圧力:100 kPa

・STP:標準温度と圧力(standard temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:100 kPa

・NTP:標準温度と圧力(normal temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:101.325 kPa

などで定義されており、1 mol の理想気体の体積が「22.4 リットル」になるのは「NTP」です。
SATP では「24.8 リットル」、STP では「22.7 リットル」になります。

↓ 参考
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A8%99%E6%BA%96%E7%8A%B6%E6%85%8B

>標準状態以外での気体の状態からも標準状態の気体を意図的に作れますよね?

はい。温度と圧力をその値にすればよいだけです。

標準状態とは

・SATP:標準環境温度と圧力(standard ambient temperature and pressure)
 温度:25℃(298.15 K)、圧力:100 kPa

・STP:標準温度と圧力(standard temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:100 kPa

・NTP:標準温度と圧力(normal temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:101.325 kPa

などで定義されており、1 mol の...続きを読む


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