はじめまして、takashiといいます。

銀河の質量を回転速度から、その大まかな質量を算出する公式
のようなものはありますか?

実際与えられた問題は、

問.200km/sの速さで回転する銀河があるとする。
  この銀河の質量はいくらか?

だったと思います。今、非常に困っています。
余り正確性は問いません。簡単な回答で結構です。
よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

 銀河の半径がrで、その外周部の質量mの星が銀河中心に対して角速度ωで回転しているとします。

求める銀河の質量をM、万有引力定数をGとすると、その星における銀河全体からの万有引力と遠心力は釣り合います。すなわち、
 GMm/r^2=mrω^2
 M=r^3ω^2/G
ここで、銀河外周部の星の速度vはv=rωですから、
 M=rv^2/G
 G=6.670×10^-11[Nm^2/kg^2]
となります。
 ということは、vは200km/sと与えられていますが、銀河の半径rがわからないことには銀河の質量を求めることができないように思うのですが。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
これでなんとか進級できそうです!
ただ、半径Rについては明日確認してみます。
これがないとダメですものね。

お礼日時:2001/01/13 05:36

銀河の縁の所が200km/sであるとしましょうか。

これが円軌道になるためには、っていうんですが銀河の半径Rが分からないとどうにもならん。
角速度をωとすると、
v = Rω=200km/s
求心力の加速度a = Rω^2 = (v^2/R) =重力
重力= GM/(R^2)
ですから、
M = R v^2 / G
ですね。
G≒7×10^(-11)[m^3/s^2/kg]は万有引力定数。

半径を仮に5光年≒4.7×10^16[m]としてみましょうか。
v = 2×10^5
より
M ≒4.7×10^16 × 4 ×10^10 / 7×10^(-11) ≒ 3×10^37 kg
となります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
stomachmanさんにも20ptを贈るつもりだったのですが、
ルール上、回答者全員に20ptずつは無理だったので、
2分先に回答して頂きましたTCMさんに贈らせていただきました。
ご了承下さいね。本当、ありがとうございました!

お礼日時:2001/01/13 05:42

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Qパソコンの重量と質量の表記で悩んでいます。

友達がパソコンのスペック表を作っています。

パソコンの重量と質量の表記で悩んでいます。
sonyを見ると質量、DELLは重量になっていました。
さまざまなHPを見ましたが重量も質量も使われています。

重量化質量か、
どちらを使うのが日本語として正しいでしょうか。

Aベストアンサー

>どちらを使うのが日本語として正しいでしょうか。
日本語としてはどちらも正しいということになるかと思います。

私が以前いた会社では、SI単位の関係でそれまで「重量」と表記していたものを「質量」にすべて変更いたしました。

ご友人のお作りになっている物がどういった目的の物かにもよると思いますが、個人的な意見としましては「質量」で統一しておいた方が良いかなぁとは思います。

ご参考までm(__)m。

Q銀河群、銀河団の中で、個々の銀河の固有運動はどのような振る舞いをしてい

銀河群、銀河団の中で、個々の銀河の固有運動はどのような振る舞いをしているのでしょうか。それぞれの銀河同士の相互距離、位置関係、重力の影響関係などなど。標準モデル的な解説をお願いします。

Aベストアンサー

http://www.astronomynotes.com/galaxy/s7.htm

http://adsabs.harvard.edu/full/1931PA.....39..368H

http://en.allexperts.com/q/Astronomy-1360/galaxies.htm

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8A%80%E6%B2%B3%E7%B3%BB

上記の最後(4番目)のサイトは日本語ですから、一番理解し易いと思います。

銀河群、銀河団の中で、個々の銀河の固有運動を説明しますと、各銀河は二つの動きをしています。

まず一つは、各銀河がビッグバンにより我々から遠うざかる運動(ハッブルの法則)をしています。

このスピードは秒速65~70キロメーターです。

他の動きは、銀河群、銀河団の空間の中で各銀河がほぼ円形運動をしていることです。

このスピードは平均秒速600キロメーターです。


我々の太陽系の属する銀河はミルキーウエーと呼ばれていますが、隣により大きなアンドロメダ銀河があり、これの重力の働きで、遠い将来我々の銀河はアンドロメダ銀河に合併されるとされています。このようなことからして、何十億もある個々の銀河の中に、合併や分裂が繰り替えされているようです。

なお、我々の太陽系は我々の銀河の中で、秒速約220キロメーターで円形運動をしています。
上記の点から言うと、恒星のスピードより銀河の動きの方が速くなっていることが知れます。

http://www.astronomynotes.com/galaxy/s7.htm

http://adsabs.harvard.edu/full/1931PA.....39..368H

http://en.allexperts.com/q/Astronomy-1360/galaxies.htm

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8A%80%E6%B2%B3%E7%B3%BB

上記の最後(4番目)のサイトは日本語ですから、一番理解し易いと思います。

銀河群、銀河団の中で、個々の銀河の固有運動を説明しますと、各銀河は二つの動きをしています。

まず一つは、各銀河がビッグバンにより我々から遠うざかる運動(ハッブルの法則)をしています。

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Q重量から質量換算ってできるのですか?

基本的な事なんですが、教えて下さい。
まず地球上でバネばかりとか重量計で測定した「重量」ってすべて重力加速度が加わっているはずです。
その時の重量の単位は「kgf」になるのでしょうか?

そしてその重量から質量を出すにはどうしたらよいのか?
1、そもそもkgfだとしたら9.8(重力加速度)をかけてNにしたものを質量とて表現するしかないのか?
2、あるサイトには重量を9.8(重力加速度)で割ったものが質量とか書いてありましたが、嘘~??重量1500kgf車の質量は150kg?そんなばかな!
3、そしてあるサイトには重量=質量としてよいとあります。それは地球があまりにも大きくて、影響を無視できるからとあります。

はっきりいって混乱してます。2と3は正反対ですね。

私は以前に仕事W=質量×加速度×(距離/sec)で最終的には馬力を算出しました。しかし今思えば、この式の質量は、車体重量を入れたんです。そう考えると、この計算式は間違っていたのか?
もし2が正しければ間違っている。でも3が正しければOKですよね。

Aベストアンサー

重量 とは ある物体の重さのことです。

物体が重い、軽いということを判断するには、本来人間が「うーん」と力を込めてそのものを持ち上げる実感で決めるものです。

で、水1リットル(1リットルのペットボトルでいいでしょう)を持ち上げるのに必要な力を1kgf(f はforce 力 です)というのです。あるいは、これを1kgfの重さ重量といいます。

ではこのペットボトルを持ち上げたりささえるのに、いつでも1kgfの力が要るのかというとそうではありません。すでにご存じのように、月面上では、1/6の力しか要らないです。 つまり、月の上ではペットボトルの重量は0.16kgfなのです。 

かといって、ペットボトルの水はなんら元と変わっていない。体積・水分子の数などは元と同じです。
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では質量1kgとはなにかということですけれど、それは例のキログラム原器の質量です。具体的には、天秤の右側にキログラム原器をのせ、左側にのせた物体がつりあえば、それを1kg というのです。

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ところで、地球上で1kgの物体を落とせば、9.8m/s2の加速度で落ちます。これから、1kgfの力、重量は9.8N となることもおわかりでしょう。

>>1、そもそもkgfだとしたら9.8(重力加速度)をかけてNにしたものを質量とて表現するしかないのか?

1kgの物体の(地球上での)重さは1kgf です。 そしてそれは9.8N です。  ふつうは、1kgと1kgf とは混同されておなじように記載されることが多いです。それでも 特に問題はありません。 私の体重は60kgです、 私の質量は60kgです、私の体重は60kgfです・・・・どれでいってもまちがいとは言えないとおもいます(まちがいだという人もいるみたいですが)。これをわざわざ 体重588N という必要はないでしょう。 1kgのものを持ち上げるのに必要な力を1kgf という。 1kgの物の(地球上での)重さを1kgfという。それだけのこと、そのまんまです。ちなみに、中学高校の教科書では1kgw(1kg重)といいます。もっとそのまんまです。

>>>2、あるサイトには重量を9.8(重力加速度)で割ったものが質量とか書いてありましたが、嘘~??重量1500kgf車の質量は150kg?そんなばかな!

おっしゃるとおり、そんなばかな! です。重量1500kgfの車の質量は1500kgなのです。あるいは、1500kgの車を持ち上げるクレーンの力は1500kgfあるということです。 ただし、これをN であらわすと 14700N です。

>>>3、そしてあるサイトには重量=質量としてよいとあります。

これは 地球上でならば、上に書いたような意味で正しいです。(ただし、それは地球があまりにも大きくて、影響を無視できるから・・・というのは 意味がよく分かりませんが) 

私たちは、生まれてこの方 地球上に住んでいて、しかもkg に十分慣れていますので、質量をkg、重さもkg という表し方で問題ないと思います。

土木工学、建築関係の本にはよくkgfという表し方がされていますが、9.8を掛ける 必要はまったくありません。そのまま○○kgの重さ・力と考えたらいいです。ただし、さきほどいいましたが、N に直すのならば 10(9.8)倍する。

物理(純粋物理?)関係の本では N J などの単位であらわしますので、1kgf=9.8N(10N)、重力加速度gジー の記号を使って

質量m[kg]の物体の重さはmgエムジー[N] である、といったような具合です。

重量 とは ある物体の重さのことです。

物体が重い、軽いということを判断するには、本来人間が「うーん」と力を込めてそのものを持ち上げる実感で決めるものです。

で、水1リットル(1リットルのペットボトルでいいでしょう)を持ち上げるのに必要な力を1kgf(f はforce 力 です)というのです。あるいは、これを1kgfの重さ重量といいます。

ではこのペットボトルを持ち上げたりささえるのに、いつでも1kgfの力が要るのかというとそうではありません。すでにご存じのように、月面上...続きを読む

Q渦巻き銀河の質量の見積方法

takashiです。たびたびすみません。
先程、銀河の質量について質問したものですが、
正確な問題文を確認したところ、渦巻き銀河に
ついては、半径には依存しないようです。

正確な問題は
渦巻き銀河の質量の見積方法について論議せよ。
特に円盤部分の回転速度が200km/sの時、
この謹賀の質量について論議せよ。

です。たびたびですみませんが誰かお答えできる方
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

またしてもstomachmanです。
 タリー-フィッシャー関係が成り立つとすれば、すなわち「どんな銀河も、許される最大の角速度で回転している」ということである。なぜそうなのか。
 銀河を構成するある天体の速度がもし遅ければ、とっくに銀河中心に向かって落ち込んで、落ち込んだ分だけ加速され、速度と回転半径が釣り合う軌道に落ち着く。速すぎるやつは銀河にとどまれずに飛び出してしまう。これによって質量の分布も変化していくけれど、結局、平衡状態として、自発的に最大の角速度が自然に実現される。だからタリー-フィッシャー関係が成り立つんだ。という説はどうでしょう。
 この説によれば、バルジの回転速度から銀河の質量を計算する天体熱力学の理論が構築可能の筈、ということになる。もうそういう理論が出来ているのかも知れないけど、ないとすれば、TCMさん、ひとつ考えてみません?

Q重量と質量はどのように違うか?

重量と質量の違いがわかりません。

すみませんが、どなたか簡単に教えて下さい。

重量は測りに掛ければ測れますが、質量ってどのように測るのでしょうか?

自分の体重が70kgとすると、質量はどのようになるのでしょうか?

Aベストアンサー

こんばんは。

「質量」は、「物質がどれだけあるか」を表す基本的な量です。
普通の物理で使う単位系(単位の組み立て)の中では、
他の単位を用いて表すことが難しい、基本的な単位です。

「重量」は、「物体にかかる重力の大きさ」(ホントは向きまで気にしますが)を
表す量で、(すなわち「重さ」で、)基本的には「力」と同じ量です。
「力」の単位は、「質量」かける「長さ」わることの「時間の2乗」です。

「質量」は、天秤ばかりで測れます。
天秤ばかりは、
「同じ質量の物体に加わる地球の重力は同じ」
ということを利用します。

「重量」は、ばねばかりで測れます。
ばねばかりは、
「ばねの変形する程度は加わる力に比例する」
ということを利用します。

いわゆる無重力状態では、
重力がありませんから、
物体の「重さ」すなわち「重量」はゼロになります。
でも物体の質量は変化しません。
物体に力を加えてみることにより、質量の違いを測れます。
同じ力を加えたとき、どんどん加速していけば、その物体の質量は小さいです。
同じ力でもあまり加速できなければ、その物体の質量は大きいです。
(無重力状態の宇宙船の中で、
 質量の小さな「パチンコ玉」と、大きな「砲丸」とを
 それぞれキャッチボールすることを想像してみて下さい。)

体重が70kg(正確には70kg重)というときは、
普通、そのヒトの体にかかる重力が、
一般的な70kgの質量の物体にくわわる重力の大きさと同じ、
ということです。
浮力とか、場所による重力加速度の違いを考えなければ、
体重が70kg(重)のときは、そのヒトの質量も70kgと考えて良いです。

それでは。

こんばんは。

「質量」は、「物質がどれだけあるか」を表す基本的な量です。
普通の物理で使う単位系(単位の組み立て)の中では、
他の単位を用いて表すことが難しい、基本的な単位です。

「重量」は、「物体にかかる重力の大きさ」(ホントは向きまで気にしますが)を
表す量で、(すなわち「重さ」で、)基本的には「力」と同じ量です。
「力」の単位は、「質量」かける「長さ」わることの「時間の2乗」です。

「質量」は、天秤ばかりで測れます。
天秤ばかりは、
「同じ質量の物体に加わる地...続きを読む

Q太陽系や銀河系も回転してますが、動力源は重力でしょうか?

太陽系は太陽の周りを周る9つの惑星から成り立っていますが、どの惑星も自転?しながら公転してますよね?それって中心に巨大な太陽があるからなのでしょうか?銀河系自体も渦をまきながら回転していますが、それって銀河の中心部にとてつもない重力をもった星?(ブラックホール?)などがあるために渦を巻いて回転している(できる?)のでしょうか?塵やガス、小さな岩石等が一番最初に公転(回転)し始めたきっかけは何なのでしょうか?教えて下さい。

Aベストアンサー

 すいません。
 微妙に誤解を招きかねないっぽい表現があったので修正にきました。

 太陽系内で惑星が公転しているのは、「太陽系自身が自転しているから」です。
 太陽系全体が押しなべて単なるガスの塊だった頃は、「太陽系そのもの」と「惑星」の区別などなかったんです。
 その頃に始まった太陽系の自転が、現在も公転エネルギーとして残ってるんです。

 だったらなんで太陽系は公転し始めたのかっちゅーと、最初にガスが集まるときに、排水溝に引き寄せられる水が回転するがごとく回転しながら引き寄せられたから……のはずです。たしか。

Q質量と重量

質量と重量について理解したいので、少々変な質問をさせてもらいます。

・100円玉の質量と重量はそれぞれいくつですか。
(一般的にみんながもっているもので、大きさとか重さ、形が共通しているものって硬貨とか免許証ぐらいしか思いつかなかったので。)

・100円玉の質量はどうやってもとめるのですか。

回答お待ちしています。

Aベストアンサー

まず、・・・え~っと、
先のお二方の回答は、質問者様が求められているものとは少し違う気がしたので、でしゃばらせていただきます。
もし、私が捉えた意味と違っていたらゴメンナサイ。

>質量と重量について理解したいので、・・・

と書かれているので、素直に「質量」と「重量」の違いを説明します。

一般の人、機械屋さん、物理屋さん。それぞれの人が扱う「重さ」の概念は違います。
100円玉の「重さ」は私も知らないので、たとえば100gとしましょう。そしてたとえば私は「一般の人」としましよう。
【問題】
100円玉の重さは100gですが、これは「質量」なのか「重量」なのか?。

一般の人であればこのような質問が出て来るでしょう。
でもこの答えは一つではありません。機械屋さん、物理屋さんから見ると答えは違ってきます。

一般の人が言う「100g」と言うのは、「質量の単位」で表されているので混乱すると思います。
この「100g」と言うのは、当然地球上で計った値なので「重量」となります。つまり「重力加速度」が加味された値で、「地球の重力が、100円玉を引っ張る『力』」になるわけです。

御存知かどうかわかりませんが、力学の世界には、
  F=ma → 力(N)=質量(kg)×加速度(m/s^2)
と言う「等式」があります。
つまり、 力=質量×加速度(重力加速度) です。

上述の「100g」は、地球の重力加速度(9.8m/s^2)が加味されたものなので、以前であれば区別するために「100gw(100グラム重(じゅう))」とか、「100gf(100グラム・フォース)」などと表記したり呼んでいました。
今は「Si単位」と言う国際標準に基づき、このような表記はできなくなりました。

仮に以前の表し方で書くと、
  100gw=100g×重力加速度
となるので、見てお分かりいただけると思いますが、一般の人が言われる「100g」と、式の中の質量のところの「100g」は同じ数字が使われているため、「地球上では、重さも質量も同じ値」となります。

ですので、一般の人であれば重さ(重量)も質量も同じものと考えて問題ありません。あくまで「重さ」と言う点だけの話です。
10年ほど前から、「kgw,gw」や「kgf,gf」などの表記ができなくなり、Si単位ではすべて「N(ニュートン)」表記になりました。ですので「100gw」ではなく、力の単位である「N」の表記をしなければなりません。
  100gw=100g×重力加速度
これをSi単位で表記すると、
  0.98N=0.1kg×9.8m/s^2
となります。

つまり一般の人が言う重さの「100g」と言うのは、力学の世界では「力」として表記するので、「0.98N」となるわけです。

「重さ」と言う点では、元来「重さ」も「質量」も同じ「量」になるように定めたため同じ「量」を使います。
たとえば「重さ100gの質量も100g」となります。


「質量」には2つあって、「重力質量」と「慣性質量」と言います。
重力のある環境では、「天秤」を使って量った値が「質量」となります。
重力がないと天秤も動きませんので、「慣性力」を使って質量を量ります。(詳細は省きます)
「重力」とは、地球の引力と自転の遠心力などの「合力」なので、赤道と極では違ってきます。又、場所によっても多少の違いがあるため、我々が使う「ヘルスメータ」などは、その土地によって重力の違いの調整が施してあります。
北海道で使っていたヘルスメータを、沖縄で使うことはできないわけです。この量が「重量」です。
天秤は分銅にも量りたい物にも同じ条件で重力が作用するので、重力の影響を受けません。これが「質量」です。

かなり長くなってしまいましたが、理解いただければ幸いです。

まず、・・・え~っと、
先のお二方の回答は、質問者様が求められているものとは少し違う気がしたので、でしゃばらせていただきます。
もし、私が捉えた意味と違っていたらゴメンナサイ。

>質量と重量について理解したいので、・・・

と書かれているので、素直に「質量」と「重量」の違いを説明します。

一般の人、機械屋さん、物理屋さん。それぞれの人が扱う「重さ」の概念は違います。
100円玉の「重さ」は私も知らないので、たとえば100gとしましょう。そしてたとえば私は「一般の人」と...続きを読む

Q銀河の正式名称と銀河の中心について

先日、流星群を見ていて思ったのですが、
私たちの住んでいる星は"地球"という呼称を持った"惑星"です。
地球は、"太陽系"という呼称を持った"惑星系"です。
また、更に大きな規模の天体として、"銀河"がありますが、例えば、"アンドロメザ銀河"のような呼称として、我らの属す銀河をどのような呼称を用いるのが正確なのでしょうか?
気になったので、ざっくりと調べてみたところ、単に"銀河系"もしくは"天の川銀河"などとよぶことがあるそうですが、天文学会云々のお偉筋は、どのように呼んでいるのでしょうか?

あと、以下のような画像を見る限り
http://cosmos.blog2.fc2.com/blog-category-4.html
我々の銀河も中心部にやたら明るい部分があるそうですが、これは、星座でいうとどこらへんの方角に見えるのですか?これは、外から見ればこう見えるが、我々から見てもこのように明るくは見えない部分になるのですか?

ご存じの方がいらっしゃったらよろしくお願いします。

Aベストアンサー

銀河系  あるいは 銀河系宇宙 といいます。

英語では  Milky Way または大文字で始まる the Galaxy です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8A%80%E6%B2%B3%E7%B3%BB

どこに中心があるかというと、 星座名でいうと 「いて座」の方向です。

最近は空気が汚れていて、天の川そのものがほとんど見えないですが、

アルプスなどの高山に登ったとき、夜空をみると ものすごくたくさんの星が見えます。天の川も白い雲のようにはっきりと見えます。 よくみると いて座やさそり座の方向(夏の夜に南の方角で地面から45°ぐらいの高度ですかね。)は天の川のはばが広いですね。で、あの方向が銀河の中心だといわれてみれば、あー、それもそうかなーという感じはしますね。

ただ、地球の空気が澄んでいても、宇宙空間には星間物質(ちりや、分子・原子など)が分布してますので、中心付近も含めて、全部の星や星雲が見えるわけではありません。

参考URLのような写真がありますが、これは露光時間を十分かけて撮影したものです。アルプスで見える天の川でもせいぜいこれの十分の1ぐらいの明るさでしょうか。 ですけど、川幅が広いなあということは分かります。この写真でいうと下の方、幅が広い付近が中心方向です。
他にも  http://www.ne.jp/asahi/stellar/scenes/milky.html
など、たくさんの写真があります。

参考URL:http://www.nnet.ne.jp/~tsukasan/

銀河系  あるいは 銀河系宇宙 といいます。

英語では  Milky Way または大文字で始まる the Galaxy です。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8A%80%E6%B2%B3%E7%B3%BB

どこに中心があるかというと、 星座名でいうと 「いて座」の方向です。

最近は空気が汚れていて、天の川そのものがほとんど見えないですが、

アルプスなどの高山に登ったとき、夜空をみると ものすごくたくさんの星が見えます。天の川も白い雲のようにはっきりと見えます。 よくみると いて座やさそり座の方向(夏の...続きを読む

Q質量と重量の単位について

基本的なことで恐縮です。

質量と重量って、違うものですよね?
質量の単位は kg ですが 重量は kgw。
たとえば体重計で60kgを指していると言うことは体に重力加速度g
が作用して体重計を押しているわけですから、F=mgより体の質量は
6.122となってしまう・・・

頭がこんがらがって来てしまいました。
kg と kgw kgf についてその区別と易しい解説を教えて下さい。
(ここではMKS単位系でお話しさせて頂きます。)

Aベストアンサー

No.3です。補足2回目です。

体重60kgwというのはその物体が
  60kgw=60kg×g=60kg×9.8m/s^2=588kg・m/s^2=588N
の重力を受けていると言うことです。質量mの物体が受ける重力は
  F=mg (但し、g=9.8m/s^2)
ですので
  F=mg=588N
となります。これを解けば
  m = F/g = 588N/(9.8m/s^2) = 60kg
ということになります。

kgは質量の単位、kgwは力の単位であることをもう一度確認してください。

Q肉眼で見える夜空の星は、すべて銀河系内の星か、もっと遠い銀河か

プラネタリウムに行くと、必ずギリシャ神話の話があります。
あれに、イライラします。そんな作り話を聞きたいのではなくて
星の話、宇宙の話を聞きたいのに。
どこそこに落下した隕石には鉄分が他の隕石よりも多く含まれているので
散ってしまった星のかなり内部から飛んで出たもの(鉄が多い)ですとか、
コレコレの恒星の特徴は、とか。物理的なこと、天文的なことを聞きたいのに。
ギリシャの話はいらないのです。

さて、肉眼で見える夜空の星は、たいていは、我々の天の川銀河系でしょうか
アンドロメダでしょうか

Aベストアンサー

銀河系の外にあって肉眼で見えるのは (超新星を除くと) アンドロメダ銀河, さんかく座銀河と大小マゼラン雲くらいのはず. いずれも星として分離することはできないだろうね.


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