超伝導体の中の電子の質量

ドーナッツ型の容器の中で、電子が運動する、、すなわち、加速度運動する、、、そのときに、電子に質量があれば、損失が発生して、だんだん速度が落ちていくはずです。

ということは、 超伝導体の中の電子の質量は、ゼロではないでしょうか？

質問者からの補足コメント

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  超伝導体中の電子＝ディラック電子
  
  ではないでしょうか？

    補足日時：2021/04/20 20:28

• 

  考えますと、電気抵抗ゼロなので、電磁場での抵抗はゼロでしょう。
  しかし、質量があれば、加速度運動をしているので、重力場での損失が発生して、いつか運動は止まるはずです。
  ということは、やはり電子の質量はゼロだと考えます。

    補足日時：2021/04/20 21:13

• 

  光子の場合も、質量ゼロなので、永遠に遠くまで、飛んでいきます。
  
  超伝導体の中の電子も、質量ゼロなので、永遠に廻っていると考えるが妥当ではないでしょうか？

    補足日時：2021/04/21 12:56

• 

  ＞これは、例えば超伝導領域が１本の線として繋がっていなくとも、電気が流れるところを全て覆うように超伝導状態ができれば、そこを電気は抵抗なく流れることができます。
  
  なんだか、遠回しな言い方で、ピンときませんでした。ジョセフソン効果と関係あるのでしょうか？
  
  https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%A7 …

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2021/04/21 19:51

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  ＞電気というのは良く誤解されていますが、電気の正体は電子では”ありません”。
  
  冷静に考えますと、単純に「静電気」って、純粋に電子が、物体に移動して、帯電する現象ですね。
  電気の正体は電子では”ありません”。という理屈が理解できないです。

    補足日時：2021/04/21 20:13

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  更に、冷静に考えますと「陰極線」は、モロに電子が見えている現象ですね。「超伝導」だけの現象に囚われ過ぎている気がします。
  
  
  https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%99%B0%E6%A5%B5 …

    補足日時：2021/04/21 20:22

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  数式入りのものを見つけました。
  
  https://www.jps.or.jp/books/jpsjselectframe/2010 …
  
  ＞物質の中の電子は、土星の輪ののように、電子の粒が回っているの？
  
  多分、ご存じないとは思いますが、通常＝質量のあるときは、シュレディンガー方程式が使われます。

  No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2021/04/22 03:10

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  >相互作用がないか、限定的な場合のみ、まるで粒子の塊のように見える。
  
  そんな単純なものではないです。
  
  下記のP38の「固体の電気伝導」のように、粒子（質量）と波の二重性を持ちながら、電気伝導が起こります。
  
  https://www.muroran-it.ac.jp/rikagaku/ap/zyuken/ …
  
  
  ＞物質の中の電子は、土星の輪ののように、電子の粒が回っているの？
  
  
  上記同様、超伝導体の中でも、「粒子（質量）」と「波」の二重性を持ちながら、電気伝導が起こります。
  但し、質量ゼロになり、波の性質（定常波）だけになると考えます。

    補足日時：2021/04/22 09:05

No.1 ベストアンサー 回答者： Mokuzo100nen 回答日時： 2021/04/20 20:43

＞電子に質量があれば、損失が発生して、

電子に質量があっても抵抗がなければ損失が発生せす、、、

この回答へのお礼

クーパー対の電子の質量がゼロだから、抵抗がゼロなのではないでしょうか？

超伝導体の中の電子の質量を測った人はいるのでしょうか？

お礼日時：2021/04/20 20:55

No.2 回答者： puyo3155 回答日時： 2021/04/20 21:43

何がいいたいのか不明。

物質の電子も、安定して、原子の中に存在しますよ。
質量もあるし、エネルギーの供給もありませんが。

この回答へのお礼

「質量のないディラック電子」が存在するのなら、超伝導体の中の電子の質量も、同様に「ゼロ」の可能性はないですか？

https://www.riken.jp/press/2017/20170316_3/index …

お礼日時：2021/04/20 21:46

No.3 回答者： himagene 回答日時： 2021/04/21 08:37

多体系の物理を単粒子の運動で理解しようとすることに無理があります。

この回答へのお礼

「超伝導発現機構」は、２個の電子がクーパー対を組んだら発生するみたいです。

多体系の物理とは、具体的にどういう意味ですか？

http://www.rover.nuap.nagoya-u.ac.jp/research_in …

その多体系の物理で考えたら、超伝導体の中の電子の質量は、どのような値になるのでしょうか？

お礼日時：2021/04/21 11:51

No.4 回答者： chiha2525 回答日時： 2021/04/21 18:57

電気というのは良く誤解されていますが、電気の正体は電子では”ありません”。

電気というのは、まぁ純粋なエネルギーです。これが伝わる際に電子が動くので、電流などは電子をカウントしていますが、電気自体は見えないですから代用しているようなものです。
少し話がそれますが、電気は電線の中を通っていません。電気はほぼ光速で伝わりますが、媒体中を通ると（ご存じのように）遅くなります。なので電気は媒体中を伝わっていないと考えられています。電気には表皮効果と呼ばれるものがありますが、これらを知っていれば当然のことと分かります。

電気が流れると電子が動くわけですが、電子が動くときに抵抗があれば発熱したりしてエネルギーを奪います。このエネルギーは電気のエネルギーを奪うわけですから、電力がロスすることになるのですね。逆にいえば、電子が抵抗なく動けば、電気のエネルギーロスはゼロになります。これが超電導であり超伝導です。超電導が、超伝導が基になっていると言われてもピンと来なかったと思いますが、これで分かったと思います。
これは、例えば超伝導領域が１本の線として繋がっていなくとも、電気が流れるところを全て覆うように超伝導状態ができれば、そこを電気は抵抗なく流れることができます。こういうのは、電気＝電子と思い込んでいる人には理解できない現象となってしまうのです。

そんなわけで、超電導は電子の質量は関係ないのです。

この回答へのお礼

＞電気というのは良く誤解されていますが、電気の正体は電子では”ありません”。

＞電気が流れると電子が動くわけですが、電子が動くときに抵抗があれば発熱したりしてエネルギーを奪います。

この２つの話は、矛盾してないですか？

＞電気には表皮効果と呼ばれるものがありますが、これらを知っていれば当然のことと分かります。

直流の場合、電流は導体の中を一様に流れるんではなかったですか？

https://www.keisoku.co.jp/pw/techon/techon-08-19/


＞電気というのは、まぁ純粋なエネルギーです。

量子電磁気学から、すると何だか？よく解からない正体不明のエネルギーですね。電気の正体は、電子と光子の相互作用によって生じる4元電流密度と呼ばれるものではないのでしょうか？

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90 …

＞これは、例えば超伝導領域が１本の線として繋がっていなくとも、電気が流れるところを全て覆うように超伝導状態ができれば、そこを電気は抵抗なく流れることができます。

電気が流れるところを全て覆うように超伝導状態＝導体

というだけの話ではないでしょうか？

＞電気＝電子と思い込んでいる人には理解できない現象となってしまうのです。

電気＝電子と光子との相互作用ですね。でも、ほとんど電気＝電子と考えて間違いないと思います。

＞そんなわけで、超電導は電子の質量は関係ないのです。

よくわからないです。「ご説明の内容」と「電子の質量」は関係ないです。

お礼日時：2021/04/21 19:29

No.5 回答者： puyo3155 回答日時： 2021/04/21 23:18

電子がなにかわかっていないようだね。

素粒子はすべて波。場の振動なんだよ。
相互作用がないか、限定的な場合のみ、まるで粒子の塊のように見える。

＞ドーナッツ型の容器の中で、電子が運動する、、すなわち、加速度運動する、、、そのときに、電子に質量があれば、損失が発生して、だんだん速度が落ちていくはずです。

これは、量子論ができる前の、１５０年以上前の、古典的電子イメージで、実在しないものです。なので、質問自体、古典と量子論を混同して、科学的には、まったく意味のない、答えようのない話になっています。

物質の中の電子は、土星の輪ののように、電子の粒が回っているの？
ならば、なぜ電子はエネルギーを失わない？ここから、量子論ははじまりますね。実際、物質のすべての電子は、存在と、非存在の間を行き来する、観測されないと実在しない、確率的に広がった波だけど、質量はある・・・・ってことなので、質量のあるなしで、電子の物質のなかでの振る舞いの恒常性を論議しても、なにもはじまりません。

この回答へのお礼

＞相互作用がないか、限定的な場合のみ、まるで粒子の塊のように見える。

では、図１はどう説明させるつもりですか？


https://www.jst.go.jp/pr/announce/20110815/index …


追伸
夜中に目が覚めて眠れませんので、お返事しました。
数式入りのものを探したかったのですが、寝ないといけないでの残念しました。
明日、探します。

お礼日時：2021/04/22 03:03

No.6 回答者： puyo3155 回答日時： 2021/04/22 12:09

＞そんな単純なものではないです

わかってますよ。こちらのセリフです。受け売りで暴論かましても答えはでません。

超電導の現象を、自発的対称性の破れで説明し、自発的対称性が破れると質量のない粒子があらわれ、それが結果とし質量を持つようになる・・・これがミソです。

この発想から、自発的対称性の破れにより、フェルミオンが質量を持つ仕組みも、弱い力が対称性のない素粒子をなぜ入れ替えるか？がわかったのです。

それが場の量子論や、標準模型の一丁目一番地なんじゃないですか。記事は、やっぱりそうだった。また証拠が見つかったと言っているものです。

あなたの質問の意味は、何度聞いても不明です。

この回答へのお礼

＞超電導の現象を、自発的対称性の破れで説明し、自発的対称性が破れると質量のない粒子があらわれ、それが結果とし質量を持つようになる・・・これがミソです

質量を獲得するのは、「電子」ではなく「光子」です。
そういう意味では、質量が「電子」→「光子」に移ったと解釈してもいいと思います。
でも、そういうことを言いますと、また「なんだ、かんだ」言われるとは思いますが、、、汗、、


http://www.eng.niigata-u.ac.jp/~nomoto/24.html

お礼日時：2021/04/22 12:23