質量の単位を決める際には、プランク定数・・・を使っています。安直に、電子の質量の何倍、というように

Question

質量の単位を決める際には、プランク定数・・・を使っています。
質問は、安直に、電子の質量の何倍、というように考えられませんか？

finalbento · Accepted Answer

確かに理論上は「電子の質量をmekg」と定義してしまってから「電子何モル分の質量が1kg」と言う具合に定義する事もできます。ただしこの定義の理論的な不備は「なぜ電子を特別扱いするのか」と言う点だと思います。「陽子やクォークじゃなぜダメなの?」と言う話になるわけですから。その点プランク定数は光速度や万有引力定数と同じく普遍定数の一つですから、基準として採用する理論的な根拠は十分過ぎるくらいでしょう。

それからこちらは「知らんけど」と言う話になりますが、電子の質量を正確に決定するのが難しかったのではと思います。プランク定数がキログラムの定義に用いられるようになったのも、プランク定数を十分な精度で決定できるようになったからだと言う話を読んだ事があります。それに比べれば電子の質量の決定の方が難しかったのかもしれないと思います。

ZakuzakuUhauha · Answer

No.1です。

＞＜電子質量の何倍というふうに質量を測ることは問題なくできます。＞であれば、なぜ難しく定義せずに、これを使えば良いのにな、と思いますが。

たしかに一理あります。
そして実際に、物理学者は、ミュー粒子の質量は電子の約200倍とか、陽子も約2000倍という比較をすることも多いです。

ただ、eVという単位も、素電荷（つまり電子や陽子）を1Vのポテンシャルだけ移動する仕事というふうに、わかりやすくよく定義された量です。

どういう経緯で使われる単位が決まったかの歴史的経緯は私もわからないです。（個人的にはどっちでもよいと思いますが、歴史的経緯で決まったことなので、慣例に従って単位を使うしかないのかなとは思いますが。）

tknakamuri · Answer

mu も十分な精度で求められているので　質量の基準としては
申し分ないです。

ただそれは kg の定義をどうするかという話であって

牛肉 1.10 × 10^29 mu (100 g)下さい

ということにはならないでしょう(^^;

ZakuzakuUhauha · Answer

プランク定数hが 6.626 070 15×10^-34 kg m2 s-1 となるようにkgという単位を定義していますね。
電子質量の何倍というふうに質量を測ることは問題なくできます。ただ、あまり一般的に使われる尺度ではないみたいです。
物理学では、電子質量の何倍ということでなく、1eVのエネルギーに相当する質量 1eV/c^2 を質量の単位として用います。1 eV/c^2 = 1.78266 ×10^-36kgです。これだと、電子 511 keV/c^2、陽子 938 GeV/c^2 などとなります。

質量の単位を決める際には、プランク定数・・・を使っています。 安直に、電子の質量の何倍、というように

確かに理論上は「電子の質量をmekg」と定義してしまってから「電子何モル分の質量が1kg」と言う具合に定義する事もできます。

No.1です。

mu も十分な精度で求められているので 質量の基準としては

プランク定数hが 6.626 070 15×10^-34 kg m2 s-1 となるようにkgという単位を定義していますね。

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