グッドデザイン賞を受賞したウォーターサーバー >>

以下で、光の運動量は静止エネルギーでないという回答が多かったのですが、
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/11013869.html

四元運動量のp0=E/c=mcは、光の運動量では?
https://ja.wikibooks.org/wiki/%E7%89%B9%E6%AE%8A …

A 回答 (7件)

No.5です。



> 出典おねがいします。
相対論の関する文献には必ず記されています。ご確認ください。
光速は一定であること、重力波も光速で進むこと、
これを基本とする相対論では、その媒体にである光子/重力子(仮想体)
には重力が無い、に帰結するのです。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

どうして、光子や重力子のことが、相対論なのか
とても、物理を勉強したとは思えませんが、以下が間違ってると言ってます?

また光は慣性質量をもつが,これが重力場で受ける影響を地球上で測定して,重力質量に等しいことが証明されている。
https://kotobank.jp/word/等価原理-103218

お礼日時:2019/03/19 23:03

>あなたは、光速度基準の運動量であれば説明が足りないとおっしゃり、


>四元運動量が光速度基準の運動量かどうかは、説明がありません。
#2にも書きましたが「光速度基準」のような未定義語は使わないで下さい。何を言っているのか全く分かりません。どうしても使いたいのなら意味を明確にして下さい。

>しかし光の運動量は、絶対値の運動量であるのは納得されたようです。
>一体なにがおっしゃりたいのですか?
どの辺をそう解釈されたのか不明ですが、#4に書いたのは
貴方の言う「光の運動量」は一般的な意味の運動量ではないという事です。
貴方だけで完結するのなら何をどう呼んでも構いませんが、貴方以外と名前を共有したいのなら別の名前で呼んだ方がいいでしょう。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ん?2の回答でもなんでもない質問に対して、お教えしたでしょう。
あなたの勉強不足なだけです。
絶対静止基準でない、不変速度が光速度である基準だと

回答は得られそうもなく、意味がないので、もう結構です
回答しないでね。

お礼日時:2019/03/18 19:28

光子や重力子は質量ゼロと定義されているので、


運動量(運動エネルギー)と言う表現があり得ません。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

どこからそんな回答になるんでしょう?

出典おねがいします。

お礼日時:2019/03/18 19:29

>光の運動量というのは、電磁気学と量子仮説から、運動量の絶対値なんです。


えっと、通常運動量と言えばベクトル量を指すけど、絶対値をとったスカラー量を運動量と呼ぶべきだという話をしているのでしょうか?

そうであれば、貴方の考えている「運動量」と、一般的な意味の「運動量」が単に別の意味だという事になるかと思いますが。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

あなたは、光速度基準の運動量であれば説明が足りないとおっしゃり、
四元運動量が光速度基準の運動量かどうかは、説明がありません。
しかし光の運動量は、絶対値の運動量であるのは納得されたようです。
一体なにがおっしゃりたいのですか?

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
話の筋道としては、電磁波のエネルギーEと運動量Pの間に、
E = c|P|
の関係があることが、マクスウェルの方程式(電気と磁気の法則)から導けます。
http://sig3.org/soutairon/r15/index.html

お礼日時:2019/03/17 20:21

「光の運動量」あるいは「光基準の運動量」という名称がなぜ最適なのか


そもそも引用されている部分とp0の名称についてどういう関係があると言っているのか、
その辺が何も見えない上に、p0を「運動量」と呼ぶと理論が分かりにくくなる部分が非常に増えそうなので、運動量(光基準の運動量)と呼ぶの適切とは言い難いです。

例えば運動量保存則を考えた時に、p0の項が登場するなどあれば「運動量」と呼んだ方がいいね、という事にはなる余地はあるでしょうがそういう事実があると考えているのでしょうか?
    • good
    • 0
この回答へのお礼

光の運動量というのは、電磁気学と量子仮説から、運動量の絶対値なんです。
この光の運動量に慣性質量があるとすると、|p|=E/c=hf/c=mw
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
また光は慣性質量をもつが,これが重力場で受ける影響を地球上で測定して,重力質量に等しいことが証明されている。https://kotobank.jp/word/等価原理-103218
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
この慣性質量は、相対論的質量と静止質量の関係は、mr=m0/√(1-v^2/c^2)=γm0
スケールファクター γ=c/w=m/M

物の運動とは違いますよ? そこ理解できてますか?

また,速さvの粒子の物質波の振動数νBと波長λBの間には,v=νBλB(あるいは,光子と混同してc=νBλB)の関係があると考えがちである。これらは次のようなパラドックスに陥る。
http://www.keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_ …

お礼日時:2019/03/17 19:10

すいません、お礼欄、全体的に何を仰っているのか分かりませんでした。



「絶対静止基準」「光速度基準」「光基準」のような独自の用語を使うなら、どういう意味で使っているのかきちんと書いてください。
また、主語や目的語を極力省略せずに(何と何を分けた、何と何が同じ、誰が何を理解しているetc. が分かるように)書き直してもらえますでしょうか。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

それは失礼しました。

しかし、以下のように不変速度が前提で、同じ静止系で最高速の光を使うなら、光の運動量、すなわち光基準の運動量って言葉が最適なのかと考えますが、いかがですか?

光のように運動するどの系(観測者)から見ても同じ速度に見える「不変速度」があることや、その不変速度はこの世界の最大速度であること、ローレンツ変換のような時空が光の存在を使わなくても導けてしまうのである。この理論には「光なしの(特殊)相対性理論」という名前が与えられた。そして1910年には最初の論文が発表されていたのである。
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/6e47253b0622e8 …

お礼日時:2019/03/17 11:17

>四元運動量のp0=E/c=mcは、光の運動量では?


どうしてそう思われたのか、分からないのでどういう回答が適切か判断しづらいのですが、

光の場合には(質量が0であるとすれば)E/cという量は運動量ベクトルの大きさに等しいですが、それだけの理由(他にもあるのでしょうか?)で運動量と名付けたら、一般的な意味の運動量と混同して分かりにくい理論になるだけでしょう。エネルギーなど通常使われる名前を使いたくない理由は何かあるのでしょうか?
    • good
    • 0
この回答へのお礼

そう、絶対静止基準の一般的な意味の運動量が近似なので、光速度基準の運動量にしようってことなので、光基準の運動量が、E=pcなのでは?

ちゃんと言葉で分けな理由は、プランク定数h→0の極限で古典近似と同じですよね?

もしかして、質量x速度が近似でないとでも、理解しているので、この回答になってますか?

お礼日時:2019/03/14 23:08

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q神の数式 完全版 第2回「重さはどこから生まれるのか ~自発的対称性の破れ 驚異の逆転劇~」

ごちゃまぜにならないはずの右巻きと左巻きのクォーク同士が現実にはくっついてしまい、異常なペアとして空間上に消えずに残るというのです。

https://tvmatome.net/archives/11592

この説明は非常に面白かったです。この当たりの数式を、解り易く説明している本はないでしょうか?

Aベストアンサー

スティーブン・ワインバーグが参考にした研究論文が、ピーター・ヒッグスの「ゲージ粒子の質量と対称性の破れ」
の論文を読むのと、南部洋一郎博士の自発的対称性の破れに関する書籍を読むしかありません。
https://tvmatome.net/archives/11592以上易しく書くことは出来ないと思います。
この中で既に、易しく書いたため間違いがあります。重さ=質量ではありません。
重さ=重力です。この中にも書かれているように、質量間に発生する重力の解明が課題として残っていますね。

Q水素原子は1個の陽子(原子核)の周りを1個の電子が等速円運動をしているモデルで考えることができる。真

水素原子は1個の陽子(原子核)の周りを1個の電子が等速円運動をしているモデルで考えることができる。真空中の誘電率をε0[F/m]陽子と電子の距離をr[m]それぞれの電荷を+e[C]、-e[C]電子の質量をm[kg]電子
の速度をv[m/s]とするとき、以下の値を求めよ。

①陽子と電子間働くクーロン力Fc[N]
②等速円運動による電子の遠心力F e[N]
③プランク定数をh[Js]とするとき、この水素原子のモデルにおける電子の度・ブロイ波の波長λ[m]
④水素原子モデルにおいて、電子のド・ブロイ波は定在波になっていると考えるときの電子の速度v
⑤陽子と電子の距離r[m](vを用いずに表す)
⑥ε 0=8.85×10^-12[F/m]、h=6.63×10^-34[Js]、m=9.11×10^-31[kg]、e=1.60×10^-19[C]とするとき、最も小さい原子半径r 1[m]


という問題がわかりません!解答と解説をお願いします!

Aベストアンサー

等速円運動の向心力とクーロンカが等しいと置けば
電子の速度を求めるのは簡単ですよね。

ドブロイ波長=h/p で、ドブロイ波長の整数倍=電子の円軌道の長さ
という縛りは、軌道半径と軌道速度をとびとびにしてしまいます。

簡単でしょ?

Q物理論文の作成指導を受けたい

私は、個人で物理論文を書いています。ユレイタスで論文発表を試みたのですが、失敗しました。失敗の理由は、「信じる」と言う単語を使ったのが、悪かったと言います。
私は、どうしても論文を発表したいと考えています。どなたか、論文作成の指導をして頂ける方を、紹介していただけないでしょうか。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>私は、どうしても論文を発表したいと考えています。

どうしても出したいと言うなら、お金を払えばどんな論文でも出せる雑誌というのがありますよ。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8D%95%E9%A3%9F%E5%87%BA%E7%89%88
そんなにお金は出せないと言うなら、サイトでも解説して発表されればよろしいでしょう。

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。

Aベストアンサー

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。

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...続きを読む

Q運動エネルギー

運動エネルギーは(mv^2)/2ですが
なぜ運動量mvをvについて積分した式なのでしょうか
個人的には運動量のほうが運動エネルギーに思えます

Aベストアンサー

加えた仕事が、エネルギーの変化分です。
エネルギーの初期値をゼロにすれば、加えた仕事はエネルギーそのもの。

加えた仕事は、「力」を変位で積分したものです。(高校物理では、「力」を一定にするので「力の距離の掛け算」)
つまり
 W = ∫Fdx = ∫(ma)dx = m∫(dv/dt)dx = m∫(dx/dt)dv = m∫vdv = (1/2)mv^2

初期値をゼロにするのでなければ、積分を「定積分」にしてください。そうすれば「変化分」になります。

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過去の実験で論文を書くことはいけないのですか。

自分で実験を行わず、過去に行われた実験に対して、別の解釈を加える論文は存在していけないのでしょうか。
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。
また測定の誤りを指摘する論文や、
自分の結果との矛盾を指摘する論文は物理でも
日常的です。

ワトソン&クリックのDNAの発見も、他人や先達のの実験結果の
再解釈が大きいですよね。

誰の実験なのか、論文に書いとけば良いと思います。

Q電荷は渦?

光は、干渉・回折という、波と共通する性質を持つことにより、波であると考えられている。
渦は、以下に示すように「放射状と同心円状のベクトル場」「(転向力による)回転方向の偏り」「(転向力の作用による)運動に伴う、同心円状のベクトル場の増大」という、電荷と共通する性質を持っている。電荷は渦?


図1 電荷を中心に、電場は放射状、磁場は同心円状になる。

図2 海上の暖気の上昇によって生じた低気圧に、反時計回りに吹き込んだ風が、上空で時計回りに吹き出すのが台風(の本体)で、上空の冷気の下降によって生じた低気圧に、反時計回り(南半球では時計回り)に吹き込んだ風が、地(海)上で時計回り(南半球では反時計回り)に吹き出すのが竜巻(の本体)である。

図3 渦は、吸い込み(吹き込み)・吹き出しという放射状のベクトル場と、回転という同心円状のベクトル場で構成されている。渦を構成する、吸い込みと吹き出しは電場に、回転は磁場に対応している。
吸い込みは吸い込む反作用で大きくなり、吹き出しは吹き出す反作用で小さくなる。渦が漏斗状なのはこういう理由による。
 
図4 コバルト60のベータ崩壊で、電子が、原子核のS極から出てくるのは、電子に、S極を後ろにして進む、左ねじ運動する性質があるからではないだろうか。この「(転向力による)回転方向の偏り」は台風と共通するものである。

図5 渦の「(転向力の作用による)運動に伴う回転の増大」という性質は、電荷の「運動に伴う磁場の増大」と共通する。

光は、干渉・回折という、波と共通する性質を持つことにより、波であると考えられている。
渦は、以下に示すように「放射状と同心円状のベクトル場」「(転向力による)回転方向の偏り」「(転向力の作用による)運動に伴う、同心円状のベクトル場の増大」という、電荷と共通する性質を持っている。電荷は渦?


図1 電荷を中心に、電場は放射状、磁場は同心円状になる。

図2 海上の暖気の上昇によって生じた低気圧に、反時計回りに吹き込んだ風が、上空で時計回りに吹き出すのが台風(の本体)で、上空の冷気の下...続きを読む

Aベストアンサー

わたしも、puyo3155さんと同じ意見です。
バカを相手にした私がバカでした。
さようなら。

Q電流の正体は電子なのに何故、電流は電子とは逆向きの方向へ流れるのですか?

電流の正体は電子なのに何故、電流は電子とは逆向きの方向へ流れるのですか?

Aベストアンサー

昔は電子のことは知られていませんでした。

磁力の場合N極を出発してS極に収斂するように磁力線を描くという暗黙の了解がありますが、その方が人間の感覚に合っているからです。

同じく電流も「何かが流れている」という認識でした。
それにはマイナスからプラスに流れるよりプラスからマイナスに流れると考えた方が人間の感覚に合っています。
なので電流の向きは「プラスからマイナスへ」と決まりました。

その後電子が発見され実は電子の運動(の伝播)だということがわかりますが、それはすでに電流の向きが歴史的に定着した後でした。
さまざまな法則や技術の中に電流の向きは広汎に取り入れられてしまっており、もはや変更は不可能でした。

読めばわかるとおり、電流の向きには電子のような実質はありません。

Q重力レンズの計算は一般相対論が必要なのか

「コズミック フロント☆NEXT▽アインシュタインの知られざる予言 重力レンズ」を見ました。
その番組の中で、ワイングラスの底で、重力レンズの効果を再現できると説明されていました。
すると、わざわざ一般相対論の難解な計算をしなくても、例えば、空気から水中に入る光の屈折の計算の応用で、重力レンズは説明出来るのでは?と思いました。
多分、有名なエディントンの日食の観測が、一般相対論の正しさを証明したはずなので、唯の光の屈折の計算では求められないとは感じるのですが、如何でしょうか?

http://www4.nhk.or.jp/cosmic/x/2019-03-21/10/24642/2120234/

追伸
アインシュタイン先生は、重力レンズの論文の発表にあまり載る気がないにも関わらず、「しばらく前に、R. W. Mandlが訪ねてきて、ちょっとした計算結果を出版して欲しいと私に依頼した。このノート(論文のこと)は彼の希望に応じたものである。」と書きながらも投稿したところが寛大でいい人ですね。
https://ja.wikipedia.org/wiki/重力レンズ

「コズミック フロント☆NEXT▽アインシュタインの知られざる予言 重力レンズ」を見ました。
その番組の中で、ワイングラスの底で、重力レンズの効果を再現できると説明されていました。
すると、わざわざ一般相対論の難解な計算をしなくても、例えば、空気から水中に入る光の屈折の計算の応用で、重力レンズは説明出来るのでは?と思いました。
多分、有名なエディントンの日食の観測が、一般相対論の正しさを証明したはずなので、唯の光の屈折の計算では求められないとは感じるのですが、如何でしょうか?

h...続きを読む

Aベストアンサー

今録画したやつをちょろっと見た限りでは「定性的な説明」しかしていないと思う. つまり「こんな感じになる」といっているだけで, 数量的な説明はまったくされていない.

あとよけいなことをいうとニュートン力学や特殊相対性理論でも「光が重力で曲がる」という考え方はできるし, 一般相対性理論では「光は直進する」としかいわない.


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング