真空のエネルギーについて

全く分らないのでどなたか教えてください。

真空のエネルギーって何ですか？「真空はエネルギーに満ちている、ただ取り出すことが極めて難しいのだ」と言う話を聞いた事が有りますが理解できません。
特に次の点を教えていただけると有りがたいのですが。
１、真空とは何ですか？何も無い空間では無いのですか？技術関連で言う「他よりも気圧が低い状態」などと言うことでは無く、物質が全く存在しない空間と認識していましたがどうやら誤解していたようです。

２、真空とは物質が生まれ、消えていく空間であると聞いた事が有ります。しかしこれは検証されているのでしょうか。

３、関連質問ですが、E=MC^2の式は文字どうり物質が無ければエネルギーも有り得ない、と解釈して良いのでしょうか？物質の無い（筈の）真空の空間がエネルギーに満ちていると聞いて、なら物質が無くてもエネルギーは有り得るのか？と言う疑問です。電磁波とかそう云う事ではなく。

以上ですがご存知の方是非ご教授くださいませ。

No.4 ベストアンサー 回答者： noname#13088 回答日時： 2005/07/29 01:45

専門家の方から見れば可笑しな所があるかもしれませんが、

私が理解出来ている範囲でですが、

１．は基本的には何も無い空間です。
しかし、その何も無いはずの空間を観察すると瞬間的(１兆分の１以下位)に粒子と反粒子が生まれては対消滅しているそうです。
例えるなら大海原を飛行機等で上空から見ると波一つ無い穏やかな海面に見えますが船等で海面に居ると極めて小さくても波打っています。
それと、同じことだと思えば専門家で無い限りは十分だと思います。

２．は、たしかまだ実証実験中だったと思います。
(検証出来るかを検証中)

３．は物質とエネルギーは互いに変換可能だと言うことを表したものだったと記憶しています。
(物質をエネルギーにすると莫大なエネルギーに成るという式です)

私のオツムではコレが限界です。

この回答へのお礼

分りやすい説明有難うございます。
>>大海原を飛行機等で上空から見ると‥
なるほどそう云う事なんですか、やはり真空の定義を考え直さなければならないようです。

粒子と反粒子を検出できるか？出来たら凄いですね。E=MC^２の意味ですがエネルギーと質量は等価と言う意味ですよね、ところで質量が無いところにはエネルギーは存在しないのでしょうか。この式の通りなら存在しないと言う事ですよね。
実際のところまだ分らないのですが、大海原を飛行機
と言う件はとてもイメージが沸きやすいです。有難うございました。

お礼日時：2005/07/29 19:43

No.5 回答者： noname#13088 回答日時： 2005/07/30 04:10

どうも＃４です。

エネルギーとは質量だけでなく速度も関わりがあります。
通常物質が反物質とぶつかり対消滅を起こした際に出てくるのは極めて高いエネルギーを持った光子です。
しかし、光には質量はありませんしかしレーザーを見れば判る様に光もエネルギーを持つことが出来ます。
それと、質量はエネルギーの一形態ですので必ずしも質量でなくとも他の何らかの形態で存在できると思います。

この回答へのお礼

再度のご回答有難うございます。おかげさまで、おぼろげながら見えたような気がします。極一部ですが。
他の回答者様にもお礼を申し上げます。

お礼日時：2005/08/02 19:28

No.3 回答者： daiju1961 回答日時： 2005/07/28 23:59

私も文系の卒業ですが、自分なりに理解していることを書きます。

１，素粒子はその位置と速度を同時に観測できないことはご存じの通りです。また電子１個でも干渉が起こりえます。
　これらのことから、素粒子もエネルギーが大きくなっている状態と考えられていて、至る所に存在する確率があります。なので、素粒子と素粒子の間の空間も何もないように見えて、いつでも素粒子が現れる確率があるので、本来の意味で真空（全く何も存在しない空間）は存在しない。＝真空はエネルギーに満ちていることになるのだと思っています。

２．理論的にも、実験的にも検証されつつありますが、いまのところ相対性理論や観測結果に基づくとそのように考えざるを得ないのではないですか。

３．物質があるというのはどういうことか？に立ち返ることになると思います。私たちが指で触って感じている”モノ”とはエネルギーの固まりで、そのエネルギーが指を押し返してるだけなのかもしれないですよね。理論上純粋なエネルギーは存在するのではないですか。例えばビッグバン以前や直後の極限状態では純粋なエネルギーが存在しうるのではないでしょうか。

物理専門の方もっと良い説明をお願いします。
参考文献として、月刊ニュートンの８月号をおすすめします。

この回答へのお礼

　　　詳しい解説有難うございます。

量子論では確かに素粒子はそのようなものらしいですね、いつどこに現れるかは確定できないと。
疑問ですが原子核と電子雲の間の空間はその大きさに対してかなり巨大なものだと思うのですがこの空間も同じく何か素粒子が現れては消えしているのでしょうか。
素粒子の中でも電子は空間から取り除く事が出来ると思うのですが真空に現れ、消えするのはどんな事をしても取り除けない物なのでしょうか。
疑問は益々深くなります。お勧めのニュートンの８月号を早速買ってみます。
丁寧な説明有難うございました。

お礼日時：2005/07/29 13:45

No.2 回答者： taunamlz 回答日時： 2005/07/28 23:56

エネルギーが物質になると言う事は十分ありえると思います。

質量が物質になるのですから。
は

エネルギーが物質になると言う事は十分ありえると思います。質量がエネルギーになるのですから。

の書き間違えでした。失礼しました。

この回答へのお礼

早速の回答有難うございます。
>>エネルギーが物質になると言‥
これに関しては、真空の空間にガンマ線を放射すると電子が発生する、と聞いた事が有ります。
実に不思議ですが式の通りなので納得するほか有りませんね。

お礼日時：2005/07/29 07:25

No.1 回答者： taunamlz 回答日時： 2005/07/28 23:33

なんとなくですが、自分なりに理解した内容を答えようと思います。

３についてだけですが。
ノイズはそこらじゅうにあります。簡単に消せたら苦労しません。
そのノイズのエネルギーの高い部分で原子があるように見えると言う事だとおもいます。
エネルギーが物質になると言う事は十分ありえると思います。質量が物質になるのですから。

馬鹿ですいません。的外れだったらごめんなさい。