素粒子と呼ばれるよな物の質量の相対表などが本に載っていますが、あんなものをどうやって測ったのでしょう。その原理は?
素粒子を観測する方法は水槽いっぱいに水を入れておけば時々、水分子にぶつかって観測できるってのは聞いたことがあるのですが。
どうやって質量を?
ご回答お願いします。

A 回答 (4件)

>実験と理論が違うのですね。

上限と言うことは0でもいい?ってこと。
>でも、力を測定できたってことは0ではなかった。

わかりにくい書き方をしてしまいました。すみません。
実験でも「測定の誤差の範囲で」光子の質量は0だという答えを得ています。
「上限値」と書いたのが混乱の原因だったと思います。測定限界が2x10^(-16)eVの実験をして確かに質量は0であった,と読み直してください。

光子の質量が実験と理論とで違ったらそれはもう大騒ぎで実験屋は大挙して追試に走ることでしょう。
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光(光子)の質量ですが,素粒子を記述する理論の「ゲージ理論」の中では正確に0で無いといけませんし,大抵の物理屋はまず間違いなく0だろうと思っていると思います.



実験的には光子の質量の上限値は2x10^(-16)eVとなっています。測定方法は,いまいち理解しきれていないのですが,地磁気をさえぎった箱の中で電磁石に電流を流してもし光子に質量があればこれが回転しようとする、その力を測ったようです.(もし間違っていたらすみません.)

>水槽いっぱいに水を入れておけば時々、水分子にぶつかって観測できる

これはニュートリノの話ですね。ニュートリノの質量を測る方法についてはここで書き始めると終わらないので別の機会にでも。
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この回答へのお礼

実験と理論が違うのですね。上限と言うことは0でもいい?ってこと。
でも、力を測定できたってことは0ではなかった。
なかなか意味不明です。

お礼日時:2002/01/26 14:13

以下のホームページに、詳しく書かれてあります。



参考URL:http://ccwww.kek.jp/public/jiten/particle/measur …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。×10!!
こんなページがあったなんて!
今回の疑問以外にも非常に役立ちます。
子供向けみたいだけど、完璧な解説とは言いませんが見通しが立つサイトです。
どうもです。

お礼日時:2002/01/26 13:54

とりあえず電荷をもっている素粒子の場合は割と簡単で、


単純な力学(もちろん相対論的な)で求まります。
具体的には、磁場中で運動量をもった素粒子は、回転運動しますから、その回転半径と電荷から計算で求まります。
問題は、中性粒子の場合で、中性子の場合には・・・どうやるんだろう?すみません、分かりません。
光子の場合には、やっぱり分かりません。しくしく。
でも、上限値は求まっているようで、10^-??eVという
極微少な値らしいです。
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この回答へのお礼

やはり、直説に測ったりはできないのですか。
そんな制度のいいものを作れませんよね。
でも、素粒子が計算からもとまることが分かっただけでもよかったです。
ありがとうございます。

お礼日時:2002/01/26 13:47

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うんと簡単に考えましょう。

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これを計算式にしてみましょう。

二通りの考え方がありますね。
一つ目は
『1秒で1mだから100秒で100mだな』これは
1秒1m(速さ)×100秒(時間)=100m(距離)ですから質問とは式が違いますね。

では二つ目
『100mを1秒ごとに1m移動するのだから100秒だな』これは
100m(距離)÷1秒1m(速度)=100秒(時間)です。

ほら、式が距離÷時間になりました。
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>実験で明らかになったとしても質量自体は求められないですよね。

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>また現段階では質量ってどれくらいと見積もられているんですか?

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のんびりぶらぶら歩くのだと20分で約 1 km、3 km/h (時速 4km)ぐらいです。

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日常でも時間とか距離、速さはたいていよく使うのでわざわざ「はじき」でやるとは・・・。

Aベストアンサー

>日常でも時間とか距離、速さはたいていよく使うのでわざわざ「はじき」でやるとは・・・。

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Q相対性理論-質量と速度の関係-

他のQ&Aも参照したのですが、直接的な解答が得られなかったので質問させてください。

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Aベストアンサー

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を変形すると
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電子の場合はmc^2≒0.5MeV、E=600MeVを代入すると
 v ≒ 0.9999996c
量子力学はどこにも使っていないと思います。

Q距離と時間、速さに関する問題です。解答に分からないところがあり困ってます。

まず、問題文です。
『A,Bのボートがある。静水上をAは毎時4.7㎞,Bは毎時3.5㎞の速さで進みます。いま同時にAは川下から川上へ,Bはこれより41㎞離れた川上から川下へ出発した。Bは途中Aと出会ってから3.2時間後にAの出発点に着いた。この時,AはBに出会ってから何時間後にBの出発点に着くか。』です。答えは7と13/16時間(91/16時間)です。
解答のとある部分のところがどうしてそうなるのかが分かりません。
それは、『川の流れの速さを毎時X㎞とすると、Aは(4.7-X)㎞進み,Bは(3.5+X)㎞進む。2つのボートの速さの和は(4.7-X)+(3.5+X)=毎時8.2㎞。
AとBが出会う時間は、距離÷速さより,41÷8.2=5時間となる。→この2つのボートの速さの和を41㎞で割ると二つのボートの出会う時間になるのかが、ちょっと理解できません。よろしくおねがいします。また、それは駄解答であると思うかたがいましたら、すっきりする解答を教えてください。

Aベストアンサー

 少し表現を変えてみると、

Aは(4.7-X)km進み
  ↓
Aは1時間ごとに(4.7-X)kmずつBのいる方へ向かって近づいて行き、

Bは(3.5+X)km進む
  ↓
Bは1時間ごとに(3.5+X)kmずつAのいる方へ向かって近づいて行く

2つのボートの速さの和は(4.7-X)+(3.5+X)=毎時8.2km
  ↓
2つのボート間の距離は、1時間ごとに(4.7-X)+(3.5+X)=8.2kmずつ縮まって行く

 3つの分を組み合わせると、
 Aは1時間ごとに(4.7-X)kmずつBのいる方へ向かって近づいて行き、Bは1時間ごとに(3.5+X)kmずつAのいる方へ向かって近づいて行く。
 従って、2つのボート間の距離は、1時間ごとに(4.7-X)+(3.5+X)=8.2kmずつ縮まって行く

 AとBが出会う時間は、「距離」÷「1時間あたりの縮まる距離」より,41÷8.2=5時間となる。

Q上皿天秤では質量が測れない場合があるのですか?

体重計に椅子(50kg重)とその上に人(50kg重)が乗った場合
 最初100kg重になりますよね。
 次に椅子からジャンプして降りた場合ジャンプして降りるている時の体重計は50kg重になりますよね。
 そのあと、また体重計の上に降りた場合100kg重になりますよね。

これを上皿天秤の上で行った場合も同様になるように感じます。
とすると、中学校の時に習った上皿天秤で質量が測れるというのは間違いということになるのですか?

Aベストアンサー

#2です。

#2でははかりについての一般的な話をしました。質問されている内容から外れたことになってしまったかもしれません。

(1)体重計と上皿天秤と2つ区別しているようですね。天秤はてこの原理を使っています。左右のバランスで測ります。balanceを辞書で引くと「天秤」と出てきます。でも現在「上皿天秤」と呼ばれているものがてこの原理を使った左右のバランスで質量を測るものを意味しているとは限らない状況ではないかなと思っています。「天秤」を「はかり」の意味で使っている場合があるようです
質問文の中にある「上皿天秤」はどういう意味でしょうか。
本来の天秤には目盛りがありませんので動いたときにどういう値が出てくるかは知ることが出来ないものです。左右の力がが釣り合ってなければ天秤のさおが動くだけです。
「上皿天秤の上で行った場合も同様になる」と書かれていますので本来の天秤ではないもので考えているのだろうと推測します。

(2)はかりの上で動いた場合にどのような目盛りを示すかは複雑です。単純に100kg重、50kg重、100kg重ではありません。
体重計の目盛りは体重を量っているのではありません。力を測っています。力が変化すれば目盛りも変化します。椅子から飛び降りるときはからだを椅子から浮かさなければいけません。椅子には体重よりも大きい力をかけることになります。体重計の目盛りは100kg重よりも大きくなります。その後は椅子の上に人が乗っていませんから振動します。振動の中心は椅子だけのときの重力、50kg重です。体重計の上に降りたときはまた100kg重よりも大きな力がかかります。着地の方法によって力の大きさは変わります。
お茶の入ったペットボトルを足の上に置いても痛くありません。足の上に落とせば痛いです。

家にある体重計の上で軽くジャンプしてみてください。体重が50kgだとしたときに50kg重、0kg重、50kg重になるのかというのは簡単に確めることが出来るものだと思うのですが。ひざを曲げたり伸ばしたりするだけでも表示は動きます。

#2です。

#2でははかりについての一般的な話をしました。質問されている内容から外れたことになってしまったかもしれません。

(1)体重計と上皿天秤と2つ区別しているようですね。天秤はてこの原理を使っています。左右のバランスで測ります。balanceを辞書で引くと「天秤」と出てきます。でも現在「上皿天秤」と呼ばれているものがてこの原理を使った左右のバランスで質量を測るものを意味しているとは限らない状況ではないかなと思っています。「天秤」を「はかり」の意味で使っている場合...続きを読む


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