SF好きで、中でもハードSFをよく読みます。
かなり昔に読んだロバート・L・フォワード博士の『竜の卵』という中性子星を舞台にしたSFの中で、磁気単極(モノポール?)という言葉が出て来ます。
このカテゴリーの回答を一通り読ませていただいて、電荷については単極子が見つかっているようですが、磁気単極は未発見だということがわかりました。
果たして磁気単極は、将来的に「見つかるor作り出す」可能性はあるのでしょうか?すごく興味があります。
このカテゴリーで、いつもすばらしい回答をされている方々に期待してます。

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A 回答 (3件)

大昔に、大学の講義で聞いた話なのですが、、、


もし、磁気単極子が存在すれば,それは「ゾウリムシ」ほどの重さだろう、
とのことでした。

これは、目玉が飛び出るほど重いということになります(素粒子にしては)。
82年頃のサイエンス(日経サイエンス)に超重量素粒子(要するに異常に
重い)の特集があるようです。最近の動向はどうなんでしょうか。
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この回答へのお礼

お答えありがとうございます。
> 「ゾウリムシ」ほどの重さ
どえらい重さですね。
それだけ重さがあるってことは、重力に与える影響もすごいんでしょうね。
仮に1mol分集めたらって想像したら、頭の中がパニックになってしまいました。

お礼日時:2002/01/17 18:07

以前ある大学の公開講座で招いた教授(名前は失念)が、モノポールの研究をされている方でした。



#1の方の回答の通り、マクスウェルの磁気理論上では、「モノポールの存在は可能である」とされていますが、「存在しなければならない」というわけでは有りません。
そこで、わずかな可能性を求めて、「飛行機の翼にガムテープのようなものを貼り付けて、宇宙から飛来する物質を収集することで、モノポールを見つける」様なことまで行ったようですが、まだ見つかっていないようです。

それらの探索で、モノポールが存在するならこの大きさの範囲しか有り得ないというサイズが絞り込まれてきていた筈ですが、現在の状況は不明です。

以上。
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この回答へのお礼

お答えありがとうございます。
> それらの探索で……現在の状況は不明です。
既に研究者の間では大きさの絞り込みが行われているんですね。
これも期待させてくれる話です。

お礼日時:2002/01/16 14:50

電荷についての単極子は、ご存知の通り、電子ですね。



一方、磁気単極子については、
マックスウェルの方程式が電気と磁気に関して、対称的で
数学的に美しくなるべきだ、という信念のもと、イギリスの物理学者
ディラックが「存在すべきものである」と理論的に唱えたものです。
(ディラックが最初かはわかりませんが)

磁気単極子は、アメリカで1度だけ「1個だけ」観測されたという
論文が、アメリカ物理学会の専門誌に載ったことがありますが、
それ以後、観測されたという報告はありません。
しかし、観測は続いていると思います。

磁気単極子は、素粒子として「見つかる」ことは、あっても
人間が「作り出す」ことは不可能だと思います。
「見つかる」可能性も今のところかなり低いと思います。
しかし、夢のある話なので、私たちもゆっくりと気長に
まってみましょう。
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この回答へのお礼

お答えありがとうございます。
> アメリカで1度だけ「1個だけ」観測
なんと!?真偽はともかくワクワクさせてくれる情報ですね。
磁気単極観測にもスーパーカミオカンデのような観測機器が
あると嬉しいのですけどね~

> しかし、夢のある話なので、私たちもゆっくりと気長に
そうですね。わたし達が生きている間に見つかるといいな。

お礼日時:2002/01/16 14:46

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Q頭の重さのはかり方

人間の「頭の重さ」のはかり方を教えていただけませんでしょうか?

首は含みません。頭の重さだけです。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 
精密な機器やプログラムがあれば、計算できない訳ではないのです。例えば、CTスキャンで「骨密度」測定ということが可能です。どれぐらいX線を透過するか測定し計算して、骨の密度を測定する訳です。

同じような原理で、脳細胞部分の密度とか体積、口腔の筋肉や歯などの体積や密度も理論的に測定できます。これらを総合して、頭部の質量を計算するようなスキャンとプログラムを作れば、別に頭を切って計らなくとも、かなり正確な値が出ます。

しかし家庭でできる簡単な方法というと、やはり、頭部の体積を求め、頭部の平均密度などの参照資料があれば、または、そんな資料があるかどうか分かりませんが、頭部の体積対重量の比のサンプルがあれば、一般的な「密度・比重」が出てきて、これを体積にかけると、大体の重量が出てきます。

大脳の体積はよく書かれていますし、大脳灰白質の密度もあるのではないかと思います。大脳細胞は密度が特殊なので、これだけ別計算にして、他の頭部部分は、身体の比重と同じぐらいだと考え、資料を捜せば、人間の身体の平均的な比重があるはずです(これがあるので、水にどれぐらい浮くかが分かるのです)。

頭部の体積を求める簡単で正確な方法は、深さ20cmか、もう少し大きいポリバケツのようなものを準備します。このバケツよりももう少し大きいバケツか何かの容器を用意します。

大きな容器のなかに置いたポリバケツ(ポリでなくともよいですが)に、ぎりぎりに水を張ります。次に、頭部を静かに、息を止めて、ポリバケツに張った水のなかに漬け、首の付け根当たりの所まで漬けると、頭を引き出します。この時、横から頭を入れると、首のところが斜めになるので、椅子の上などに身体を置き、上から、下に向け、頭部をポリバケツに入れるとかすればよいでしょう。

髪が濡れていれば、十分水を絞って、外の容器に入れます。つまり、外の大きい方のバケツあるいは容器にこぼれた水が、頭部の体積に対応する水なので、これを正確に計れば、かなり簡単に正確な頭部の体積が出てきます。

風呂になど入る必要はありません。

ただ、これだけでは体積しか分かりません。標準的な頭部の比重や密度を使って、体積を元に重量を見積もります。(頭を剃って髪をなくし、頭部全体に水をはじくワセリンのようなものをぬっておけば、より正確に体積が計れます)。
 

 
精密な機器やプログラムがあれば、計算できない訳ではないのです。例えば、CTスキャンで「骨密度」測定ということが可能です。どれぐらいX線を透過するか測定し計算して、骨の密度を測定する訳です。

同じような原理で、脳細胞部分の密度とか体積、口腔の筋肉や歯などの体積や密度も理論的に測定できます。これらを総合して、頭部の質量を計算するようなスキャンとプログラムを作れば、別に頭を切って計らなくとも、かなり正確な値が出ます。

しかし家庭でできる簡単な方法というと、やはり、頭部の...続きを読む

Qソレノイドによる磁気単極子(モノポール)

調べれば分かるかと思ったのですが、みつからないようなので質問させてください。
「軸方向に一様に磁化した細長い円柱形の強磁性体や、無限に細長いソレノイドコイルの、端の部分は近似的にモノポールとみなせるか」

前者の場合は、磁化させるために用いた一様磁場を静かに取り除いたときに、磁化の状態が変わってしまう可能性も(一見すると)考えられますが、後者には曖昧さはないと思います。

Googleで調べた所、できるという記述とできないというを両方見かけました。
私が考えた所、強磁性体中と真空での磁場や磁束密度の接続条件を考えればよいはずですが、(少なくとも磁性体の太さが途中で変わったり、曲がったりしていないケースでは)モノポールとみなせると思います。

実際はどうなのでしょうか?磁性体の真ん中が細くなっていたり、曲がっているケースでは??

ちなみに、ここでのモノポールとは
「磁性体外部にクーロンの法則(∝1/r^2)に従う磁場を作るもの」と解釈してください。

Aベストアンサー

近似的には、おっしゃる通りです。
モノポールなんて大げさな呼び方ではなくて、磁荷とか磁気双極子とかは、まさにこの近似です。EとHを対応させた考え方もこれに基づきます。広範囲の空間で磁気のクーロンの法則が成り立ちますから、近似度は高いです。(常識だから、わざわざ言及していないのです。)

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「近似」という意味をどう捉えるかによって、解釈は変わってきます。質問者さんのごとく「広範囲の空間で磁気に関するクーロンの法則が適用できる」という視点であれば、上記のような結論になるかと思います。

Qはかりなしで重さを量りたい。

小麦粉は100グラムで何ccになるでしょうか?
はかりがないので重さが量れません。
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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

粉類は、空気の含み方で容積がまったく変わりますので、できればはかりで計量するほうが良いです。それをご存知の上でどうしても計量カップで計りたい場合は、計り取るより少し多めの分量を、

1.ふるってふんわりさせてからカップに取り
2.ギュ~とかトントンと詰めたりせず
3.平らなもの(定規のようなもの)ですりきって

計ります。
この方法で1カップ(200cc)がおよそ100gだそうです。
(私自身が計った経験では多少誤差があるようですが、一応参考資料では薄力粉1カップ100g、強力粉で1カップ105gということです。)

蛇足ですけれど、デジタル計りがあるとすごーく計量が楽になりますよ。

Q磁気単極子もどきって作れるのでしょうか。

物理学や電磁気学などの学問は素人の質問ですので、出来るだけ簡素な説明をお願いします。

現代物理学では磁気単極子は存在しないと言われているようですね。
少なくともまだ見つかってはいない。

そこで暇人の思い付きなんですが、

1.球体を中心を通る面で細分化
2.(元)中心部をN極、対する外周部をS極に磁化
3.再度球体に復元(接着でも何でも可)

とすれば、外見上S極のみの磁気単極子もどきが出来ないかな、と。
これが作れたらどうなんだ?とも思いましたが、何となく面白そうなんで。

実際作成は可能でしょうか?
球体への復元が出来たとして、考えた通りに外側のどこから見てもS極になっているのでしょうか?
ならないとしたら何故ならないのでしょうか?(理由については難しくなるようでしたら、自分のお頭では理解できないと思われますので割愛願いますw)

では、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>なるほど、N極からの磁力線は外を回れないので磁石内部を通ってS極へ行っちゃって、外からは磁力線は確認できなくなる、という理解で合っているでしょうか?
>通常は(一般形状の磁石では)磁束密度が低くなろうとするので磁石内部だけでなく、外へも多く出ているのでしょうか。
そういう理解でよいかと思います。
(球の場合、球の外に磁場を追い出しても、磁石内部の磁束密度が低くなる訳ではないので、磁場が外に出ないって感じになるのでしょう)


>しかし、「N極から出た」と言うことは、質問とは逆にS極が中心、N極が外側になるように作ったら磁力線は見えてしまう?
表面をN極にしても、表面(N極)からまっすぐ中心(S極)に向かう磁場(磁力線)ができるだけで、
球の外で磁場がゼロである事に変わりはありません。



>いやいや、磁力線には電流(電子の流れ)の様な向きっていうのは無いのでしたっけ?
そうですね。
便宜的にN極からS極の向きにしましょう、と決めただけで、
逆向きにしても物理的には問題はありません。
通常と逆向きにすると、人間が混乱してしまうので不便なだけです。

>棒磁石を束ねた場合のご回答によれば、吸引力を強めようとして2本束ねても倍にはならないってことですよね。
きちんと考えていないですが、多分最初のうちはほぼ倍になると思います。
しかし、次第に棒磁石を束ねるよりも棒磁石を縦につないでN極とS極を遠ざけた方が良くなってくるはずです。

>なるほど、N極からの磁力線は外を回れないので磁石内部を通ってS極へ行っちゃって、外からは磁力線は確認できなくなる、という理解で合っているでしょうか?
>通常は(一般形状の磁石では)磁束密度が低くなろうとするので磁石内部だけでなく、外へも多く出ているのでしょうか。
そういう理解でよいかと思います。
(球の場合、球の外に磁場を追い出しても、磁石内部の磁束密度が低くなる訳ではないので、磁場が外に出ないって感じになるのでしょう)


>しかし、「N極から出た」と言うことは、質問とは逆にS極が中...続きを読む

Qマスカラの重さ!はかりをお持ちの方!!

オークションでの取引で、マスカラを送ることになったのですが、家のはかり(料理用)が壊れてしまい、送料を相手にお知らせすることが出来ません。
実際送るときに(コンビニなどで)測ってもらえばいいのはわかっているのですが、先に金額をお知らせしたくて・・・。

どなたか、はかりをお持ちの方で、マスカラもお持ちの方、大体で結構ですので、お手持ちのマスカラの種類(一応)と重さを教えていただけませんか?!よろしくお願いいたします!!

Aベストアンサー

5種類お答えできます。
家庭用で、精度の高い計りではありませんが・・。

ディグニータ:新品・箱あり 25g
ヴィセ:開封・箱なし・使用中 20g
ファシオ:開封・箱なし・使用中 20g
マジョリカマジョルカ:開封・箱なし・使用中 20g

いい出品者さんのようですね~。
ご参考になれば幸いです!

Qファラデーの単極誘導について教えて下さい。

こんにちは、
下記文献「中性子星の粒子加速と輻射メカニズム」の式(1)は、中性子星の電場強度を求める式です。
E=6*10^10*R*B/P (1)
となっております。

http://ci.nii.ac.jp/lognavi?name=nels&lang=jp&type=pdf&id=ART0005013636

下記は単極誘導の式で、
E=(1/2)*ω*B*r^2 (2)
と記載されてます。

http://www.at-penguin.com/jp/?p=850

式のωを、P(周期)にすると
ω=2*π/P
ですので、式(2)は
E=(1/2)*ω*B*r^2 =(1/2)*2/P*B*r^2 =B*r^2/P(3)
になります。
式(1)と式(3)が一致しないのはなぜでしょうか?次元も違います。

Aベストアンサー

前の式は半径Rの地点の半径方向の電界とします。
「電場の磁力線(?)に平行な成分」とわけのわからんことを
書いてありますが。

提示の式の前の式では
E=RBw/c
となっています。書いてないようですが多分、Ωはwのことでしょう。
多分、gauss単位系で書いてあるので光速cが出ているのでしょう。

これはmks単位では E=RBw です。


つぎに、2番目の式はmks単位で円盤中心から半径Rまでの電界を
積分した電圧です。

したがって、半径Rでの電界は初めの式と一致します。

Q郵便物の重さの測り方 はかりを使わずに

郵便物を送りたいのですが、身近な物を使っての重さの測り方を教えてください。
はかりはないので、それ以外の方法です。

定形郵便物・定形外郵便物 は
25g 50g 100g 150g 250g 500g ・・・
で料金が分かれているので、どの区分に入るのかがわかればいいです。

Aベストアンサー

下記のようなものを自作
www.geocities.co.jp/Athlete-Athene/8198/articles/arti028.html

おもりは、硬貨を洗濯バサミに挟む。

500円硬貨-7[g]
100円硬貨-4.8[g]
50円硬貨-4[g]
10円硬貨-4.5[g]
5円硬貨-3.75[g]
1円硬貨-1[g]

Q単極誘導円盤外側の電位の求め方

こんにちは、
下記のp1の図(a)は単極誘導の絵です。
図の半径aの部分の電位を求める式はe=1/2ωa^2Bです。
半径aよりも外側の部分、すなわちr>aの部分の電界を求める式を教えて下さい。
当然、距離rが大きくなるに従って、電界は減少するはずです。
円盤外側表面の電荷を求める必要があるような気がしますが、それが解らないです。

http://wrs.search.yahoo.co.jp/FOR=8MahtjxV3ii1glv8FjnTZrkKuQh4m18WSMSKnWCsKaDe_wBiCG4H5woSAIElpZXjesK.eGCa1gz7jENYZvzT_C3A4hDbRKDnYeXht_c1efAWPwrvEY2EFLY.m2tml4jzQYo9LPVTBqYkNEcKgtbsXJUBhFS4usmFCuBhYBcBrMA9zsVGtfEhGENf7Y49H6NNFXaup3NIi9ylAtnwUSCA33ET6xP.un9KIwQOTLZ.BMN.sUejU25VBK6hO2I4/_ylt=A3aX6DhTnNdQF0gBVW.DTwx.;_ylu=X3oDMTEydW1sbXM5BHBvcwM5BHNlYwNzcgRzbGsDdGl0bGUEdnRpZANqcDAwMDM-/SIG=12ltmrcbj/EXP=1356408339/**http%3A//www.jstage.jst.go.jp/article/denkiseiko/67/3/67_3_187/_pdf

こんにちは、
下記のp1の図(a)は単極誘導の絵です。
図の半径aの部分の電位を求める式はe=1/2ωa^2Bです。
半径aよりも外側の部分、すなわちr>aの部分の電界を求める式を教えて下さい。
当然、距離rが大きくなるに従って、電界は減少するはずです。
円盤外側表面の電荷を求める必要があるような気がしますが、それが解らないです。

http://wrs.search.yahoo.co.jp/FOR=8MahtjxV3ii1glv8FjnTZrkKuQh4m18WSMSKnWCsKaDe_wBiCG4H5woSAIElpZXjesK.eGCa1gz7jENYZvzT_C3A4hDbRKDnYeXht_c1efAWPwrvEY2EFLY.m2tml4jzQY...続きを読む

Aベストアンサー

次のサイトを見てください。
http://www4.ocn.ne.jp/~okabek/relativistic-em_v3/node9.html

ただし、私には何をいっているのか理解できないので\(T_T)/

Q「はかり」がない時の、重さをはかる目安

レシピで「好きな果物を500グラム用意する」
とあるのですが、はかりが無い場合は
どうすればいいのでしょうか?
例えばグレープフルーツ、林檎、レモンとかだと
何個くらいで500グラムになるのでしょうか・・。

みなさんこのような状況のときってどうしますか・・?

500グラムと明記してある物を何か見つけて
それと天秤にかければいいのですかね。
天秤くらいなら作れそうだし。

貧乏くさい話ですみません、絶対作りたいレシピなので
すみませんが、おしえてください!

Aベストアンサー

過去の質問で同様のものがありました。
(私も答えたのですが)

参考になると思いますので、ご覧になってみてください。

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=435671

なお、私が書いた方法では、水より重いものを量る場合、
水に浮くような工夫(ポリ袋に空気と一緒にいれて口を固く縛るなど)が
必要になります。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=435671

Q磁気回路の漏れ磁気抵抗

空隙付環状鉄心で、漏れ磁束を考慮した磁気回路を考えた時、漏れ磁気抵抗はどのように表わされるのでしょうか??鉄心からの距離によって漏れ磁束は変化すると思いますが、どこの位置での磁束を回路に流れる磁束と考えればいいのでしょうか??回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい質問です。
巻線が1つのインダクタで,空隙周辺の漏れ磁束により空隙の磁気抵抗が小さくなることを問題にしているのか,
2つの巻線のトランスで2巻線間の漏れ磁束により結合係数が小さくなることを問題にしているのかで変ります。

(1) 空隙周辺の漏れ磁束を問題にする場合
だいたい空隙の幅くらい,鉄心の周辺に磁束がふくらんで流れると考えて,空隙面積が広がったと考える。ただし,コイルの巻き方が鉄心1周に対して一様でない場合は,さらに漏れ磁束が増える。
実用的には,巻いたコイルのインダクタンスを測定し,巻数あるいはギャップ長を微調整して,所望のインダクタンスに仕上げる。

(2) 2つのコイルを巻き,その間の漏れインダクタンスを考える場合
1次コイルと2次コイルに,アンペアターンが等しい電流を流し,鉄心にかかる起磁力が全体としてキャンセルする状態を考える。1次コイルと2次コイルが重なった層の間に,起磁力がキャンセルしない空間が出来る。この空間の磁束が漏れ磁束として働く。


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