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万有引力について教えて下さい。

なぜ、物体がお互いに引き合うのですか?

重力ではなく、例えば地上にいる人間同士などです。

A 回答 (10件)

万有引力というのは空間のゆがみです。



厚いゴム板に、パチンコ玉が数個
乗っている状態を考えて下さい。

そのゴム板に、大きな鉄球を乗せます。

すると、ゴム板が歪み、パチンコ玉が
鉄球に吸い寄せられます。

これが空間のゆがみによって生じる
万有引力です。


人間同士でも、質量があるのですから
万有引力は働きます。

しかし、力が小さすぎて、感知
できません。

人間が惑星ぐらいの質量を持てば
感知出来るでしょう。




二つの物体の間に働く万有引力は、二つの物体の質量の積に比例し、
距離の2乗に反比例。

例えば、海の潮の満ち引きは、地球と月の「引力」の影響で起こります。

一方の「重力」は、地球が持つ「引力」と地球の自転による
「遠心力」を合わせた力のこと。
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まず万有引力と重力について。


ニュートンの時代に惑星の動きが正確に観測され、太陽の周りを楕円軌道を描いて回っていることが知られるようになっていました。ロープの先に棒切れを結び付けて自分の周りをグルグル回すと、言ってみれば棒切れが自分の回りをグルグル回っていることになります。もし太陽と惑星に(あるいは地球と月に、など)、このロープのような引っ張り合うものがあれば、惑星の動きを説明することができることを見出していました。しかし実際の惑星や月などには、ロープなどが結んであるわけではありません(あたりまえ)。その時に気づいたのが、地上で物が落ちるのと、地球と月が(ロープが結んであって引きあうのと同じように)引きあう、この2つの現象が同じ現象である、ということです。これが誤って説明されているのが、有名なリンゴが落ちるのを見て万有引力を発見したという逸話です。なので万有引力と重力とは同じものです。

ニュートンは、惑星の動きなどが万有引力によるものであることを発見しましたが、その力がどこからやってくるものかは分かりませんでした。20世紀になって素粒子物理学という分野が発達してくると、電磁気力のような遠くに力をおよぼすようなものでも、何かの”素粒子”をやりとりして力が働いているのだろうと考えられるようになりました。少し分かり難いですが、宇宙空間にぷかぷか浮かぶ2人の宇宙飛行士がキャッチボールをすることを考えてみましょう。ボールを投げた宇宙飛行士は、もう1人の宇宙飛行士のほうにボールが飛んで行くのと同時に、丁度反対方向にボールを投げた反動でもう1人の宇宙飛行士と反対のほうに移動していくことになります。飛んできたボールを受け取った宇宙飛行士は、ボールを受け止めるとボールと一緒になって、ボールを投げた宇宙飛行士から遠ざかることになります。このようにボールを投げあうと2人の宇宙飛行士はお互い遠ざかっていくのですね。ところがもしこのボールが反物質(質量がマイナスのもの)だとしたら、キャッチボールをすることで2人の宇宙飛行士は近づきあうことになります。素粒子の戻すと、もし物質がそのような反物質をやりとりしていると考えれば、電磁気力や重力といった遠隔作用を、粒子(物質と反物質)同士のぶつかり合いという近接作用として考えることができるわけです。たとえば電磁気力は、光子によって力が媒介されると考えられており、非常にうまくいっています。同様に重力も『重力子』というまだ見つかっていない粒子があって、それをやりとりして引きあっているんじゃないかなどと考えられています。

ところがこの重力子がうまくいかないのがブラックホールです。ブラックホールは、その中心に核となる超密度のものがあって、その周りにどうやっても内側から外側に抜けることのできない限界があり、内側から何も出てこないから”ブラック”に見えるはずということでブラックホールと呼ばれています。ところがもし重力が重力子のやりとりによって作用しているのだとすると、重力子も出ていくことができない(外から見ると出てくることができない)ということになります。もし単純に重力だけは出ていくことができるなどと考えると、こんどは相対性理論のほうをどうにかしなければならない(光より速い速度で伝わる何かがあったり、重力を通じてブラックホールの内部を知ることが出来たり、みたいな話になってくる)ことになって、これはこれで大問題なのです。
現実には、もしブラックホールができたとしてもブラックホールの核はその周りに重力作用を及ぼし続けていますし、素粒子物理の中では重力子は他の重力子と作用しそれが連鎖的に起こることによって”重力”があっという間に無限大に発散してしまう、という問題を抱えており、見つかっていない『重力子』なんて本当にあんの?みたいな状況になりつつあります。

そんなことで、なんで物質同士に重力が働くのか、というのは、まだ良く分からん、という状態でしかありません。

数年前に『重力なんて見かけだけの実在しないもので、全てはエントロピーで説明できる』みたいな理論を唱えた人(物理学者)がいたようですが、その後はどうなったのか続報はとこに聞こえてきません。
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重力も万有引力です。


地球と人間、太陽と地球、人間と人間に同じ法則に従う
力が働くということ。当時、天上界と人間界は別物が常識でしたが
それを無視したのがこの法則です。


「何故」というのは物理ではほぼ無意味です。
物理は起きている事実は受け入れ、それが従う法則を模索するだけ。
理由は何も提示してくれません。
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万有引力は存在しません。

古典力学の経験則ですが、まちがっています。あるのは重力です。人間同士も重力で引き合うように見えますが、小さすぎて感じないだけです。
いまのところ、もっともその現象を記述している理論は、一般相対性理論です。

・質量があると時空(空間)が歪みます。
・歪んだ時空によって、重力が生じます。

なぜ?というのは、どこまでわかっているか?ということ。今のところ、これが重力の仕組み。なので、万有引力は、そのお互いの時空のゆがみによって近づく様子の近似ってことですね。
ただ、それ以上のミクロな仕組みは不明です。素粒子の最先端理論の、場の量子論でも、重力は加味されていませんね。

ヒッグスうんうんの話は、無関係です。ヒッグスは、質量0のはずの素粒子が質量を持つ仕組みであり、われれが物質の質量と思っている99%は、強い力に閉じ込められた結合エネルギーであって、ヒッグス起因ではありません。
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なぜ引き合うのか、その原因についてはまだ分からない。



このセクションは斜め読みで構わない。
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ニュートンは万有引力を「発見」したのではなく、実は「開発」したのである。
「そういう力があると仮定すれば、天体や地上の物体の運動を合理的に正確に説明できる」
そういう根拠である。
ニュートン自身、引力が発生するところなど見ていないしその力を五感で感じていない。

そしてその仮定は見事に物体の運動を説明し予言までし、広く認められた。
「原理は分からないが、観測事実から、そうなっていると認めて差し支えない」
これはこの時生まれ、今に続く科学のコンセプトである。
この時から科学は「原理」でなく「現象の説明」に軸足を移した。
なので、「物体の運動はこうなる」を説明できても「なぜそうなるのか」は説明できない。
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今、重力波が観測され、重力理論に前身の兆しがみられる。
もしかしたら、素粒子的に万有引力の仕組みが解き明かされるかもしれない。
たとえば「重力子(グラビトン)」である。
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「重力」と「万有引力」は同じ意味に使われるときもありますし、


「重力」から遠心力などをさっ引いた力を「万有引力」と言うこともあります。
ですから、アインシュタインの一般相対性理論は「重力理論」と呼ばれますが、
「万有引力」の理論と考えてもよいです。

ごくごく大雑把に言うと・・・いや、かなり適当に言うと、
質量やエネルギーは空間を曲げてしまいます。
で、物体は、この曲がった空間の最短距離を進もうとします。
これが万有引力として、人間に観測されます。

これが、「万有引力」の原因は?と言われたときの現在の標準的説明です。
しかし、場の理論、超弦理論での説明もあると思いますが、
残念ながら、私には説明出来ません。
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顔見知りなのに知らんぷりして通りすげれば、後で気まずくなるからね


近づいてお辞儀するとか声かけるとかしないと人間関係が荒れていく
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万有引力がなぜ生じるのか、その奥深いところは分かっていません。

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何故、という理由は誰にも分かりません。

自然界がそうなっている、そういう現象が観測されているというだけのことです。

ヨーロッパの人たちは「神がそのようにこの世界を創造されたから」というでしょう。
科学者たちは、「神が創ったこの世はどのようにできているのか」を探求・解明してきたのです。
「どのような原理、仕組みなのか」は分かっても「何故」はわかりません。それは「神」の領域だからです。
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ヒッグス場のせい


かもしれません
誰にも分かっていません

例えば冷蔵庫のドアは開けるのに力がいる
何か不思議なものがドアを開けさせまいと引き合っています
何でしょう
まぁ電磁場なのですが、場の力です
交換の媒体は光子

同じように、引力で引き合う力の媒介を担っているのがヒッグス粒子
かもしれない
分かりません
セルンでの研究でほぼ確実だと発表されてから既に数年
何の進展も見せてはいない



好きな人が振り向いてくれない
どうして?
それは自分に引力がないから
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