
No.6ベストアンサー
- 回答日時:
まず,物が何もない空っぽの空間を想像してみてください。
このなかに,何でもいいですが,太陽とか地球とか物体が一つあるとします。当然これらのものは,重さがあって,質量を持っています。ただし,ここでは周りに何もないので,何も引っ張ったり,引っ張られたりすることはありません。この空間の中に別の物体を持ってきたとします。するとどうなるでしょうか? 空っぽの空間とは違う振る舞いをします。二つの物体同士が重力によって引っ張られます。
空っぽの空間でも物体があるときとないときを比べると,明らかに異なる状態にあるということが理解できると思います。
この辺のイメージは,基本的にはNo.4さんの回答で詳しく述べられています。
つまり,何かものがあるだけで,周りの空間を「歪めている」状態にあるというわけです。こういう概念を物理では「場」といいます。重力によるものを「重力場」,電気によるものは電場,磁力の場は磁場と呼ばれます。
更に突っ込んで,どうしてそういう場が生じるのかという問題は,物質を構成している「素粒子」(物質の一番小さな要素)同士の相互作用に全て還元して理解することができます。(ここでは,この点には触れません)
現在の物理学の研究成果から,この世界に存在する力は,「重力」(万有引力),「電磁気力」,「強い力」(核力),「弱い力」の4つであることが知られていますが,重力と同様にこれらについても全て素粒子同士の相互作用で理解できます。
更に詳細な部分,なぜ質量があるのか?などの問題は,まだ未解明の部分が多いでしょうが,ま,とりあえず「力」や「物質」については,このレベルまで理解されているということを知っておいてください。
質量まで解明されると原因が解るのかも知れませんね。
なんかNHKのドキュメントで「ひも理論」紹介されていました。どうやらまだ解明段階ではないらしいのですが、素粒子や宇宙すべての物や空間は紐状の・・・みたいな紹介でした(覚えていない^^;)。もしかしたら、質量の本質に触れる理論なのかもしれませんね。
その教授の活躍に期待します!
ありがとうございます。
No.5
- 回答日時:
ちょっと細かい注意をしておきます。
「引力」というのは,お互いに引き合う方向に働く力のことで,例えば,地球が人間を引っ張る力,磁石のS極とN極が引き合う力だったりします。これと反対の言葉は,「斥力」といって,逆に反発しあう力のことです。磁石の同じ極同士を近づけると反発し合いますね。斥力の一例です。
「引力」と「斥力」っていうのは,その力の原因についてではなく,”どっち向きなのか”を問題にしたときの概念です。で,磁力なんかは,引力(引き合う)と斥力(反発する)の2方向があり得るんですが,重力は一方向で引力のみです。しかも,磁力なんかとは違って,全てのもの同士に働きます。したがって,重力は「万有引力」とも呼ばれます。(「重力」=「万有引力」です。)
なるほど、万有というのはそういう事なんですね。
しかし、磁力は受け入れられるんですが(目に見える現象だから)しかし、磁力も不思議なもんですよね。物質にプラス面とマイナス面があって作用しあうなんて・・・・。
そう考えると私が、まだ宇宙空間で彗星が落ちてくるようなイメージがありすぎて勝手に壮大すぎると解釈しているだけなのかもしれませんね。
ありがとうございました、
No.4
- 回答日時:
何か最先端物理学か哲学の問いのような気がします。
一般相対性理論では重力は「時空の歪み」といっているようですが、以下全くの素人の解釈で申し訳ないが書いてみます。
(違っていれば誰か修正して下さい。)
2次元から3次元に拡張してみます。
2次元の世界では、(2次元の時空をシーツと見立てる)
シーツを水平に張ってボーリングの玉を置く
(ボーリングの玉は2次元では大きい丸に見える)
シーツがたわむ(2次元時空が歪む)
隣にピンポン玉を置く
(ピンポン玉は2次元では小さい丸に見える)
我々3次元から見れば、ピンポン玉は下に落ちていく
でも2次元では小さい丸が大きい丸の吸い寄せられる様に見える
(2次元では3次元の上下を認識できない)
(2次元がたわんでいることすら知らない)
そのまま次元を1つ上げる
(4次元の人になったつもりで・・・)
3次元の世界では、
3次元時空を(仮に)水平に張って4次元ボーリングの玉を置く
(4次元ボーリングの玉は3次元では大きい玉に見える)
3次元時空がたわむ(3次元時空が歪む)
隣に4次元ピンポン玉を置く
(ピンポン玉は3次元では小さい玉に見える)
我々4次元から見れば、4次元ピンポン玉は(4次元の)下に落ちていく
でも3次元では小さい玉が大きい玉の吸い寄せられる様に見える
(3次元では4次元の上下の認識は無い)
(3次元がたわんでいることすら知らない)
だから、4次元以上の人から見れば、3次元の時空の歪みは、シーツがたわむように当たり前に感じるが、我々3次元の人にはそれが認知出来ない。どう頑張っても視覚的に理解できない。
うーん。
なるほどね~。
四次元の世界では当たり前と解釈できるが、私達は三次元だから異様に感じてしまうという事でしょうか。
難しい!。
No.2
- 回答日時:
重力というのは、地球が地球上にある物体を引っ張る力のことを指します。
もう少し正確に言えば、その物体と地球同士が引き合う力ですね。物体と物体との間には互いに引き合う力が働きます。かの有名なニュートンはこれを万有引力と名づけたわけですが、なぜそのような力が働くのか、ということになると、未だによくわかっていません。
物体と物体との間に働く力では重力と電磁力が広く知られていますが、極々小さな世界(原子核を構成する素粒子の世界)では「強い力」「弱い力」などもあるそうです。
今回の大変素朴で、本質的な質問だと思います。
結構解明されてないことってあるものですね。
参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8D%E5%8A%9B
うーん。
素粒子まで行くと、それらの違いがあるという事は一概に物=これだけの引力という分けでなく、引力の力を上下させる何かがあるのかもしれませんね。
とても興味がありますが生きているうちに解明されるかな~・・・
ありがとうございました。
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