重力

Question

重力波を地球規模で測定するため岐阜県で準備が進んで生ます。
さて、リンごが木から落ちるのは重力の働きとは有名な話ですが
重力と重力波は異なるのか同じなのか？
同じなら身の回りいつも重力波が飛んでるんですか？
違うなら何がどう違うんでしょう？
昔からさっぱりわかりません。

kothimaro · Accepted Answer

物が落下する仕組みを説明します。

「一般相対性理論」では、重力により質量の周りの空間が歪み、時間が遅れるとします。しかし、空間そのものの中には何もありません。同様に時間の中にも何もありません。どうして、何もないのに歪んだり遅れたりするのでしょうか。

これから「時空間が歪む仕組み」を説明します。
真空中には「電場」「磁場」「ヒッグス場」と言う「場」があります。電磁波は「電場」と「磁場」の振動です。「電場」と「磁場」の振動が止まると電磁波はなくなります。このように、空間は「無」ではなく「振動する場」があります。

そして、重力により「空間の場」が歪みます。振動しない場は伸びており、振動すると場は小さくなります。このため、振動する場(質量)の周囲は、質量の方向へ引かれます。まるで、トランポリンにボーリング玉を置いた時のように、「空間の場」は質量のある方向へ引き伸ばされます。

このように「電磁場」が重力により歪むので、電磁場の上を真っ直ぐ進む光は曲がります。「シュワルツシルト半径」の位置で、電磁場は「0」にまで圧縮されます。ですから、光は幾ら電磁場を伝わっても前に進むことは出来ず、そこから脱出できません。

物質が「ヒッグス場」を動くと、「ヒッグス粒子」が現れまとわり付かれ、動きにくさを与えられます。2つの質量があると、①相手の質量の方向の「ヒッグス場」が②その反対側よりもより引き伸ばされ、「ヒッグス場」は薄くなります。①の方が、相手の質量に近く重力が強いので、より引き伸ばされるのです。

したがって、物質が同じ距離移動しても、現れる「ヒッグス粒子」の数は、「①の方向に動いた時生じる数<反対側の②の方向へ動いた時生じる数」となります。つまり、他の質量のある方向には動き易いのです。

粒子は上記のとおり振動し、絶えず様々な方向へ動こうとします。それを、ヒッグス粒子が止めています。他に質量がある時振動すると、粒子は②の方向より①の方向へ動き易いので、①の方向へ動いて行きます。これが「落下」です。

この様に、重力により「空間の場」が歪むので、光が曲がり物質は落下します。「電磁場」や「ヒッグス場」と言う実体を除いた後に残る何もない「空虚な空間」そのものは、重力によっても歪みません。なぜなら、歪むものが何もないからです。

詳細は、下記ホームページを参照ください。
http://catbirdtt.web.fc2.com/zyuuryokuniyoruzikuukannnohennkannsiki2.html

konjii · Answer

可能なら、太陽を揺すってみて惑星の地球も振動すれば重力波が飛んで来ています。

yos1912 · Answer

簡単なたとえで話します。重力は坂道みたいなものとします。ボールが転がり落ちていきます。ここに地震が起こったとします。坂道は波うったように変形して地震を伝えていきます。ボールの転がりかたがちょっと変わるかもわかりません。この時の地震が伝わっていくようす(これを地震波といいます)が重力波にあたります。

seeandarrows · Answer

重力と重力波は異なりますね。

説明すると難しいので、正しく伝わるかわかりかねますが。
リンゴの実で説明しますね。

リンゴの実ははじめ枝になり、枝にぶら下がる事で空中に浮いている状態です。
ぶらさがっているにもかかわらず空中から落ちないのは、リンゴの実にかかる浮力と重力の均衡が保たれているからです。
しかし、リンゴの実が大きくなると、リンゴの質量が大きくなり枝は支えきれなくなり重力によってリンゴの実は地面に落ちるのです。
なぜこのような事が起こるのかと言うと、地球内がほとんど密閉されている状態であるということです。現に地球上には空気がありますよね。

それと同じように宇宙にもなんらかの物質で満たされている状態です。一体何に満たされているかはまだ未発見ですが。
地球という質量を持ったものがそこにあるだけで、空間は歪んでいる状態になります。
そのうえ惑星同士は引力によって引き寄せられているのですが、地球の位置する場所と自転と公転により力が相殺されているため、現段階では地球は太陽に引き寄せられて衝突するということがないのですね。

重力波については先の方が仰っているので説明は必要ないかもしれませんが。
二つの質量の持つもの同士の位置関係により引力の相殺がなされずに引き寄せ合い衝突したとき、
互いにすでに空間が歪んでいる状態で衝突すると、満たされた宇宙が波打つのです。
そして、それがブラックホールであるときは、圧縮されたエネルギーのぶつかり合いですから非常に大きな波が宇宙に広がるわけですね。

ーーいつも重力波が飛んでるんですか？

それはこれからの発見でわかることでしょうね。
ただ、個人的にはその可能性はもしかしたらあるのではないかと勝手に思っていますが。
水の中で衝撃が起こると、水によって上に浮いていたものは移動します。
移動したために、そのもの同士の位置が近づくこともある。だからこそ次の衝突が起こる。連鎖です。

地球内も宇宙でも力のバランスは大事のようですね。

yhr2 · Answer

「ニュートンの万有引力の法則」で習うものは、「時間」要素を含まない、「２つの物体の質量と距離」で表されます。この式からは、重力、万有引力は瞬時に伝わるように見えます。
　F = GMm/r^2

では、宇宙の果てから反対側の果てまで瞬時に到達するのかといえば、実際にはそうではなく「宇宙空間」を有限の速さ（＝光速）で伝わります。
「電場」や「磁場」（空間のゆがみ）が有限の速さ（＝光速）で伝わるのと同じです。

前者を「遠隔作用」、後者を「近接作用」と呼んで、現在では重力も「場（＝重力場）」を有限の速さで伝わるという「近接作用」とする考え方が主流です。その「重力が有限の速さで伝わっていく」ものを、「電場」や「磁場」（空間のゆがみ）が有限の速さ（＝光速）で伝わる「電磁波」と同様に「重力波」と呼んでいます。

trajaa · Answer

重力波とは、重力の歪みというか変動

普通は変動などしないから観測出来ないけど
ブラックホールの衝突のような巨大な重力を持つもの同士がぶつかると
重力の変動が起きる

その変化がさざ波のように周辺に伝わっていく

伝わっていく事を観測出来れば
重力は特殊なものではなく、物理法則に従うモノと確認出来る

重力

物が落下する仕組みを説明します。

可能なら、太陽を揺すってみて惑星の地球も振動すれば重力波が飛んで来ています。

簡単なたとえで話します。

重力と重力波は異なりますね。

「ニュートンの万有引力の法則」で習うものは、「時間」要素を含まない、「２つの物体の質量と距離」で表されます。

重力波とは、重力の歪みというか変動

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