2つほど。

反物質とは簡単に言うとどんなことでしょう?
反物質の反対語はどう表現されるのでしょう?

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A 回答 (7件)

こんばんわ


普通の原子核(+極性)と電子(-極性)の極性が逆に出来ている物質を反物質と言います。
自然界にもごく微量に存在するそうですが、実験で用いる為には作り出さないと出来ないそうです。
これがコントロールできれば アインシュタインの E=MC2 ←二乗の2
の100%のエネルギーを作り出すことが出来、夢のエネルギーですね。
普通の物質は、反物質の反対の物ですね。
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No.6のgreatcatさんの回答で正解ですが、


ちょっと補足を・・・

>反物質とは簡単に言うとどんなことでしょう?
 
反粒子が集まってできだ物質のことです。

もともとはアインシュタインの相対性理論の
エネルギーに係わる計算をいろいろな形でやり直して
いたポール・ディラックという学者が、エネルギー
の式に2乗が含まれることから、最終的な答えには
プラスとマイナスがあると言い出したことがきっかけ
で、この世の全ての粒子(電子、陽子・・・等)には
物理的条件が1つだけ正反対の粒子(反粒子)が存在
すると予測されたのです。(最初はあまり信じられて
いなかったようですが)

 最初の反粒子の発見は、宇宙から地球に降り注ぐ
放射線(いわゆる宇宙線)の測定中に発見されました。
未知の粒子が発見されたという報告から、当初
日本の湯川博士の予言した中間子という粒子では
と騒がれたようですが、質量があまりにも大きかった
のでもっと別なものだということになりました。
その後の実験の結果、電子と同じ質量で、プラスの
電気を帯びているといことが分かり、「それって
もしかして、ディラックの言ったアレか?」てこと
になり、反粒子の考え方が見直されたという訳です。

 一旦反粒子が実在していることが認識される
他の粒子でも反粒子が見つかり、その後も新しい粒子
が発見されると、かならずその反粒子が発見され今に
到っています。

 ただ反粒子は一般に非常に不安定で、すぐ
別の(通常の)粒子に変化してしまいます。そのため
反粒子だけ集まって通常われわれが物質と呼んでいる
ような固まりの状態では存在していません。

 そのため反粒子の存在は確かだが、それが集まった
反物質と呼べるようなものを完成させたという
実例がないため、反物質が少しSF的扱いを
受けているというのが現状です。

>反物質の反対語はどう表現されるのでしょう?

 通常我々の周りにある物質と物理的に反対の性質を持つ
ということで、反物質ですから、
物質、反物質というふうに対にして使われます。
反物質の反対はただの物質です。

 因みに英語では
Matter(物質)、Anti-Matter(反物質)
と表現されます。
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この回答へのお礼

この場を借りて皆さんにお礼申し上げます。
結局、わかったようなわからないような感じなんですが、
そもそも「反物質」とは、よくわからないものなのかもしれないという気がしました。

お礼日時:2002/10/01 15:54

反物質は,けして珍しいものではありません。


例えば,ある放射性物質がβ崩壊すると,崩壊にともないβ線が放出されます。
β線には,陽電子と陰電子があります。
陰電子(β-)は,負の電荷を持った電子のことです。これは,普通,電子と呼んでいます。
陽電子(β+)は,正の電荷を持った電子のことです。これは(電子に対して)半物質と呼ぶことができます。
陽電子は,陰電子と衝突すると対消滅してしまいます。これは,半物質特有の性質です。

最近では,反物質の特性を生かした応用や研究が進められています。
医療分野では,PET(陽電子放出断層撮影, 「陽電子=ポジトロン」)があります。

PET
http://www.nirs.go.jp/report/nirs_news/200012/hi …
http://www.aoba.tmig.or.jp/what_pet/what_pet_J.h …

参考URL:http://www.aist.go.jp/ETL/etl/divisions/~5654/po …
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 参考程度ですが・・・


反物質という語は反粒子という語に含まれ、反粒子とは質量が同じで逆符号の電荷を
もつ粒子を反粒子と呼ぶそうです。
ちなみに 中性子の反粒子は中性子らしいです。
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逆の性質を持った物質…


基本的には理論の域をなかなか出ていませんでしたが、最近生成にも成功しつつあります。
まぁ、+-もそうなんですかね?
今回の問いにはちょっと違うのかなぁ?
日本語訳では"反"になってますが、意味的にはちょっと違うんですね、英語と独語がわかるひとなら理解していると思いますが、(理解していれば"-"とは言わないでしょう)相反する性質なんです。
まだ、実証はされていないでしょうが、反物質の電子は物質の電子("-")と違い"+"の特性を持つとも言われています。
物質の特性は既存のコンピュータと同様に加算しかしないのです。
引算も"-"を足す事により表されます。
だが、反物質との加算となると・・・違うんです。(ここですべて解説しますぅ?)

参考URL:http://news.lycos.co.jp/topics/science/research. …
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こことか。


うまく制御できれば、効率100%、夢のエネルギー源。

> 反物質の反対語
二重否定で、「物質」という事になるような。

参考URL:http://www.kek.jp/kids/closeup/b-news/hanbushits …
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全ての粒子にその反粒子が存在し、それらが出会うと対消滅してエネルギーになってしまうってのが反物質という考え方ですね。


こっちの世界で「反物質」と表現するモノの反対語はとくに定めようが無いのではないでしょうか。

参考URL:http://www.kek.jp/kids/class/particle/matter1.html
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Qなぜこの物質って水によく溶けるのですか??

http://www.nihs.go.jp/ICSC/structure/gif/37299-86-8.gif

この物質はローダミンという物質で水によく溶けるようです。
しかし、なんでよく水に溶けるのかわかりません。
たしかに極性基をいくつももっていますが、ベンゼン基のいくつか持っていますし。。。
なぜ水によく溶けるか教えてくれませんか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ht1914さんの仰るようなカルボキシル基の電離の効果もあるとは思いますが、
ご質問のローダミンWTの場合、水溶性の高さの主因は縮合環側の共鳴効果ではないでしょうか。

つまり、引用されている分子式で、右側の窒素(N)上にある正電荷が3つの環の上に
分散可能なため、分子全体が正電荷を持って安定化でき、結果としてイオン性が高くなって
いる、ということです。
(さすがに縮合環の共鳴式はここでは描ききれないので、紙の上で描いてみて下さい;
 打ち込みかけたのですが、画面でのバランスとりの難しさに挫折しました(汗))

Q反物質?

反物質についてやさしく解説して下さい。

Aベストアンサー

相対論と量子論から、ディラック方程式という電子を規定する方程式が導けます。ところが、この方程式を解くと、解が二つあるのです。この二つの解は、エネルギーが正と負の電子の存在を示唆します。このことから、陽電子(電子の反物質)の存在が予言され、実際に発見されたのです。あらゆる素粒子は、それと対をなす反物質を持っています。電子に対しては陽電子、クォークに対しては反クォークなどです。物質と反物質には、それらが合わさると、光に変わってしまうという性質があります。

Qある物質が水に溶けるかどうか?

水に可溶か不溶か判断する方法を教えて下さい!
たとえば溶ける場合その物質がイオン結合であることなどがあると思いますが・・・。

Aベストアンサー

簡単な方法はありません。
個々の物質について記憶するか、化学の知識に基づいて判断するしかありません。
また、化学の知識があっても的確に判断できるとは限りません。

Q反物質の時間

反物質の時間の向きは逆なのでしょうか?
 
もし逆だった場合、重力場での振る舞いも逆?…

Aベストアンサー

 相対論的量子力学で電子の解の時間を反転させると、陽電子の解が得られます。これをもとに陽電子が発見され、反物質発見ブームに火がつきました。

 陽電子は本当に時間を逆行する電子だと考える人はいます。しかし数学的に時間反転で得られた解であっても、陽電子の時間は普通に順行だと考える人のほうが多いでしょうね。でも、これは解釈ですから、人それぞれ自由です。

 敷衍して、反物質全般もそうです。ただ、反物質により未来から情報を送れると考える人は事実上皆無です。

 重力加速度は位置の2階微分です。陽電子などの反物質とは無関係に、時間を反転させても、速度は反対になりますが、重力加速度は反転の反転になって、やはり普通に重力が働きます。

Q物質が溶けるって??

そもそも、物質が溶けると全てがイオンになるの?分子のまま存在するものもありますよね?
例えば、陰イオン。+に帯びたものに引き寄せられますが、この時分子のまま存在するものは特定の部位同士で結合するのでなく、不安定にくっつく感じですかね(溶媒が蒸発した時とか・・・)?それとも全くくっつかない??
質問が解りにくくてごめんなさい★★★

Aベストアンサー

溶けると言うことは、溶媒と溶質の相互作用が絡んできます。
例えば、水のような極性の大きい(電荷に偏りがある)溶媒は、イオンになりやすい物質、例えば食塩などをよく溶かします。その場合には、溶けたものはイオンになることが多いです。しかし、イオンになりにくい物質であっても、比較的極性の大きい物質は水によく溶けます。たとえば、ショ糖や酢酸などは水によく溶けますが、この場合には、水分子の水素原子と、これらの溶質の酸素原子との間に、水素結合と呼ばれる分子間力がはたらき、その結果として溶液の状態が安定化されることになります。

それに対して、ベンゼンや種々の油などの、比較的極性の小さい有機溶媒は、極性の大きい物質を安定化する能力が小さいために、食塩などのイオンになりやすい物質は溶かしません。その一方で、極性が小さく、イオンになりにくい物をよく溶かします。上で、例に挙げたショ糖は、非常の極性が大きいために、これらの有機溶媒には溶けません。極性の小さいもの同士、例えばベンゼンと油などは均一に混ざり合います。

ご質問の後半部分ですが、水溶液の場合、陽イオンは、水の酸素原子上の負電荷との相互作用によって安定化され、陰イオンは、水分子の水素原子上の正電荷によって安定化される(上述の水素結合によるものです)ことになります。
また、水溶液中でイオン化しない、ショ糖の場合でしたら、その分子中で正電荷を帯びている部分は水の酸素原子によって安定化され、負電荷を持っている部分は水の水素原子によって安定化されることになります。すなわち、イオン化するものと状況としては類似していると言えます。

こうした安定化あるいは溶解というのは、ご質問にあるように「不安定にくっつく感じ」だと思ってもらえればよいでしょう。

溶けると言うことは、溶媒と溶質の相互作用が絡んできます。
例えば、水のような極性の大きい(電荷に偏りがある)溶媒は、イオンになりやすい物質、例えば食塩などをよく溶かします。その場合には、溶けたものはイオンになることが多いです。しかし、イオンになりにくい物質であっても、比較的極性の大きい物質は水によく溶けます。たとえば、ショ糖や酢酸などは水によく溶けますが、この場合には、水分子の水素原子と、これらの溶質の酸素原子との間に、水素結合と呼ばれる分子間力がはたらき、その結果として...続きを読む

Q反物質には反重力?

地球と月の間には引力が働きます。

月を反陽子と反中性子と陽電子とで作ってしまうと地球と反月の間には引力が働くのでしょうか?斥力なのでしょうか?

えっと、つまり、反物質と物質の間に働く重力は斥力だったりしないのかな?というのが私の疑問です。
引力であると実験で証明されてはいないはず。理論的には予測されているのでしょうか?

もし斥力が働くのだとしたら反物質を何らかの方法で結晶の中に閉じこめる事ができれば天空の城ラピュタに出てきた飛行石(飛翔石?)が完成します。そんな夢は実現できないでしょうか?

Aベストアンサー

>強いのと弱いのはちょっと宇宙のサイズが大きくなれば届かないし
>電気的に中性であれば電磁力(クーロン力)関係なくなるので
>残るは重力だけだと思います。
物質、反物質という言葉に合わせて重力は弱すぎるとかいてしまいましたが、
上のように u13 さんが仰っておられる状態より
もっと高エネルギーの状態で起こっている出来事に可能性があるかもしれません。

要するに、インフレーションのタイミングということですが、
我々の近くに反粒子が飛び交っていないためには
重力相互作用による反発の後、電磁相互作用などが出てくる前に
インフレーションが起こってくれないと困りますね。
ちょっと宇宙のサイズが大きくなれば、と書かれていますが
大統一の相転移が起きる段階では強いのも弱いのも届いてしまいます。
ですから、重力相互作用が生まれて粒子反粒子が反発し合い、
その後でインフレーションが起こって宇宙が薄められた後で
現在のような物質が出来るということになりそうです。

しかし、大統一に基づいたシナリオでは
スファレロン効果などいろいろ問題もありますから
今の段階ではあまりこうだとは言い切れません。
まだまだ研究の必要な分野ですね。

>強いのと弱いのはちょっと宇宙のサイズが大きくなれば届かないし
>電気的に中性であれば電磁力(クーロン力)関係なくなるので
>残るは重力だけだと思います。
物質、反物質という言葉に合わせて重力は弱すぎるとかいてしまいましたが、
上のように u13 さんが仰っておられる状態より
もっと高エネルギーの状態で起こっている出来事に可能性があるかもしれません。

要するに、インフレーションのタイミングということですが、
我々の近くに反粒子が飛び交っていないためには
重力相互作用による反発の...続きを読む

Q物質が20gの水に溶ける限度

実験をしてて思ったんですが、20mlの水にミョウバンはどれだけとけるんですか?教えていただけませんか?

Aベストアンサー

ミョウバンは温度で溶解度が全然違います。特に60度を超えると加速度的に溶解度が増加します。

ですので「温度」が分からないと答えようがないです。

Q物質と反物質の間に働く重力

物質と反物質の間に働く重力は、引力であるか、斥力であるかという命題は、理論的にも実験的にも確定していない命題だと認識しています。(当然引力であるという主張のほうが多いのは事実ですが)

最近、CERNでの実験で、反水素の1000秒程度の閉じ込めに成功したという発表がありました。
これによって、上記の命題に結論が出る可能性は、大きく上がったと考えることはできるのでしょうか。それとも、まだまだ実験的には難しいと考えられますか?

Aベストアンサー

>同じ方向にゆがんだ2つの時空は、測地線を共有するように近づいていきますが、異る方向にゆがんだ時空は、測地線を共有することができないので離れていく、と考えています。

 すみません、仰る事が良く判らないのですが、「2つの時空」とは何を指しておられるのでしょうか?
 ANo.1及び2の歪んだ時空の測地線に関して述べている部分で、私が想定しているのは、地球や太陽の様な天体が持つ巨大な質量によって歪められた時空の中を、小惑星クラス未満の、それ自身の質量による時空の歪みが無視出来る程度の質量しか持たない物体が、運動する場合の話です。
 この場合、時空の歪みを生み出しているのは、単一の天体の質量と見做す事が出来ますから、運動する物体が正物質と反物質のどちらで出来ているのかには関わらず、測地線が変化する事はあり得ないという事を申し上げている訳です。
 それとももしかしますと、「2つの時空」と仰っておられるという事は、質問者様は物質と反物質は互いに異なる別の宇宙に存在していると御考えなのでしょうか?
 或いは、太陽の側を水素原子が通過する際と、反水素原子が通過する際では、惑星間空間レベルの広大な領域に渡って、太陽の周囲の時空の曲がり方が変化すると御考えなのでしょうか?
 もしその様に御考えになられているとしますと、電子と陽電子が電気的に結びついて、原子の様な状態(エキゾチック原子)を形成している、ポジトロニウム等の様に、物質と反物質が近接している場合等では、その周囲の時空の曲がり方はどのようになっていると御考えになられているのでしょうか?(因みに、陽子と反陽子が二重星の様に互いの周囲を回るプロトニウムというエキゾチック原子も存在します)

>あるいは、測地線を共有するためには時間反転させなければならないとも考えられます。

 ここで問題となっているのは、正物質の質量によって生じた歪んだ時空(即ち、正物質による重力場)の中を移動する際に、反物質の描く軌跡と正物質が描く軌跡が、互いに逆方向に曲がっているのか否かという事であり、巨大な正物質の近くに巨大な反物質が存在している場合において、その時空の測地線がどうなっていて、そこを通過する小物体(正物質なのか反物質なのかは不明)がどの様な軌跡を描くのかでは御座いません。
 時空の歪みの原因になっているのは、巨大な正物質の質量のみと見做す事が出来ますから、測地線を共有するか否かを考慮する必要はないと考えます。
 又、時間を反転させたとしても、時空の曲がり方がすり鉢形から変わる訳では御座いませんから、測地線の形状も変化しないと思います。

>ブラックホールと思われる天体から放出されるジェットのエネルギーが対消滅によって生まれる可能性は否定できませんし、

 いえ、私が申し上げたのは、双極ジェットの事ではなく、(反物質に働く重力が斥力だと仮定した場合には)ブラックホールに光が当たりさえすれば、物質が流れ込まなくとも、莫大な量の反物質が放出されなければならないという事です。
 双極ジェットは降着円盤の回転軸にほぼ平行に放出される物質流ですが、ブラックホールの周囲に降着円盤が形成されている場合には、降着円盤が発する光により、ブラックホールの事象の地平面が受ける光の強度は、降着円盤の回転面に近い部分が最も強く、回転軸に近づくに従って受ける光は弱くなります。
 従って、降着円盤を持つブラックホールの場合は、降着円盤の直下の事象の地平面の辺りが最も強く輝き、回転軸に近づくほど光が弱くなっている様に見える筈です。
 又、降着円盤は形成されない程の距離を隔てながら、恒星と連星系を形成しているブラックホールの場合には、双極ジェットではなく、恒星が発した光を受けた側の面からだけ、反物質が放出される筈です。
 どちらの場合であっても、ブラックホールの表面から放出される反物質粒子は、周囲の星間物質と対消滅反応を起こして、個々の反物質粒子の持つ質量に応じた特定波長の電磁波を発しますから、反物質粒子の流れが存在する範囲の領域の宇宙空間からは、その特定波長の電磁波の強い放射が観測される筈です。
 しかし現実には、ブラックホール自体が強く発光していたり、ブラックホールの周囲の広大な空間から、陽電子や反陽子が物質と対消滅を起こす際の、特定波長の電磁波の放射によって、強く輝いているという話は聞いた事が御座いません。
 広大な領域の空間が特定の波長で輝いていれば、観測する事は容易ですから、その様な現象が広く知られていないという事は、重力によって青方偏移した光子から、対生成した反粒子(と粒子)は、重力によって弾き出されたりする事はなく、重力に引かれてブラックホール内に落ちて行ってしまうものと考えられます。
 従って、反物質に働く重力は引力であると考えられると思います。

>反水素を地球上でポトンと落として、下に落ちれば、反物質が反重力をもつという主張は簡単に排除できるわけです。

 その実験を行っても、結論を出す事は難しいのではないかと思います。
 CERNでの実験で、電気的には中性である筈の反水素を閉じ込める事が出来たのは、閉じ込め対象となっている原子の周囲を、奇数個の荷電粒子が回っている事により、その原子が磁石としての性質を持っているためです。

【参考URL】
 理化学研究所 > プレスリリース > 2011年 > 基底状態の冷反水素原子の閉じ込め時間、1,000秒以上に!
  http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2011/110606_2/detail.html

 理化学研究所 > プレスリリース > 2010年 > 動きがのろい冷反水素原子を38個も磁気瓶に閉じ込める!
  http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2010/101118/detail.html

 これが反水素原子が結合して、反水素分子になりますと、2つの反水素原子の磁石の向きが、互いに反対向きになった時には、閉じ込めている場所からは逃げてしまう可能性が高いと思います。
 又、生成する事が出来た反水素原子の個数は、気体としての圧力が現れない程の僅かな数に過ぎませんから、真空に近い極めて低圧の状態である事から、その反水素は固体や液体にはなりません。
 つまり、それらの反水素は、個々の原子がばらばらの状態で存在している事になります。
 塊になっていないという事は、反水素原子のエネルギーが高ければ、熱運動によって不規則な方向に飛んで行ってしまいます。
 又、エネルギーが低くなれば、低くなる程、量子力学の不確定性原理の効果が表れて、反水素原子の位置や速度が定まらない事になり、重力の影響には関わらず、実験室の様な限られた空間内においては、どの方向にも移動し得るという事になるのではないかと思います。

【参考URL】
 Albert Einstein's science and life > ContentsI> 量子論:影響の相関図 > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > [次ページへ] > 量子現象のいろいろ --- 定常状態、ゼロ点振動と不確定性原理、トンネル効果、真空の揺らぎ
  http://homepage2.nifty.com/einstein/contents/relativity/contents/relativity3060.html

 零点振動 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B6%E7%82%B9%E6%8C%AF%E5%8B%95

 いずれにしましても、ANo.1で述べました様に、私は

>物質と反物質の間に働く重力は、引力であるか、斥力であるかという命題

には、既に結論が出ている事を信じておりますので、その様なエネルギー、労力、その実験専用の新たな装置、等々を要する、

>反水素を地球上でポトンと落として

という大変な実験を、他の多くの研究を遅らせてまで行う事は、「簡単」とはほど遠いものだと思いますし、行う必要性があるか否かに関しましても、非常に疑問に思います。

>同じ方向にゆがんだ2つの時空は、測地線を共有するように近づいていきますが、異る方向にゆがんだ時空は、測地線を共有することができないので離れていく、と考えています。

 すみません、仰る事が良く判らないのですが、「2つの時空」とは何を指しておられるのでしょうか?
 ANo.1及び2の歪んだ時空の測地線に関して述べている部分で、私が想定しているのは、地球や太陽の様な天体が持つ巨大な質量によって歪められた時空の中を、小惑星クラス未満の、それ自身の質量による時空の歪みが無視出来る程度の質...続きを読む

Q溶けるってどういうことでしょう?

いろいろな質問を読んでいてふと溶けるの意味が解らなくなりました。

極性溶媒にイオン性物質(例えばNaCl)を入れれば、Na+とCl-に水の極性電荷によって分解されます。
これをよく“溶ける”などといいますが、するとイオン化した状態=溶けてる状態なのでしょうか?
それとも(極性物質ならば)溶媒に取り囲まれイオン化した状態=溶けている状態というのでしょうか?
そもそも溶けていると言うのは、液相(液体)に存在するもののことを言うのでしょうか?

次に二糖類くらいであれば水に溶けます。
これは溶媒と水素結合をするためだと言われていますが、すると上の極性分子の話と合致するのは、溶媒に取り囲まれている=溶けるだけで、イオン化する必要はないようです。
それともほかに原因があるのでしょうか?

最後に気体も溶媒に溶けますが、これに至ってはもう理由がわかりません。
結局溶けるってなんでしょうか?

Aベストアンサー

「溶けている」とはどういうことでしょうか?
「溶ける」という言葉は日常でも使うものですから幅がものすごく広いです。
絵の具を水に溶かすとか片栗粉を溶かすとかの場合と、溶解度を考える時の塩や砂糖を溶かすという場合とでは意味が異なります。
前者の場合、水と均一に混ざった状態が実現すれば「溶けている」と判断しています。
後者の場合、濁りや粒が見えなければ「溶けている」と判断しています。
でもこの2つは
「溶けていればどう見えるのか」  
というものです。
溶液や、溶解度を考える時の
「溶けているとはどういうことか」 
に対しては「どう見えるか」ではなくて「概念的な定義」を考える必要があります。
均一に分散していて、濁りもなければ「溶けている」と言ってもいいのかという問が存在するからです。

私は授業で次のような表現を使ってきました。

溶けている・・・溶質を構成する物質がその構成単位のレベルまでバラバラになって均一に溶媒の中に分散している

「構成単位のレベルまでバラバラになっている」というところがポイントです。

分子で出来ているものは分子までバラバラ、イオンで出来ているものはイオンまでバラバラになっているのです。
食塩を水に溶かしたとき、Na^+が10個、Cl^-が10個の塊で水の中に散らばっていれば溶けているとは言いません。小さな固体の粒が散らばっている事になります。でもこの大きさであれば濁りは見えません。100個ずつの塊でも見えないでしょう。
でも溶解度や溶解度積を考える時にはこういう小さな固体の粒は存在しなくなっているということを前提としています。(平衡状態が実現すればこういう粒はなくなっていると考えています。分離してくるか溶けてしまうかのどちらかになっているはずだとしているのです。でも平衡状態が実現するために必要な時間には触れていませんので存在しないということにはなりません。)

濁っていれば可視光線の波長程度(0.5μm程度)以上の大きさの粒が存在しているということになりますから溶けていないという判断ができます。
(この判断に立つと牛乳やペンキは溶けていないということになります。)
でも逆は成り立たないのです。
上に書いた例のような「光の波長に比べて小さいが溶けていない」という場合がある事になります。
それでも光の波長に比べて少し小さいという場合には光の当て方によっては粒の存在がわかることがあります。
濁りのまったくない、透明な溶液であるのには強い光線を当てると光の通り道がわかるのです。チンダル現象と呼ばれています。このような現象を示す溶液はコロイド溶液と呼ばれています。
高等学校の教科書では水酸化鉄のコロイドが例としてよく取り上げられています。
チンダル現象も示さないような大きさの粒が溶けないで存在しているかもしれませんが普通は調べようがありません。
(牛乳やペンキのように溶けていないと考えられるのに分離してこない溶液もコロイドとして扱っています。透明なコロイドと濁りの分かるコロイドとでは粒の大きさにかなりの違いがあります。)

「溶けている」とはどういうことでしょうか?
「溶ける」という言葉は日常でも使うものですから幅がものすごく広いです。
絵の具を水に溶かすとか片栗粉を溶かすとかの場合と、溶解度を考える時の塩や砂糖を溶かすという場合とでは意味が異なります。
前者の場合、水と均一に混ざった状態が実現すれば「溶けている」と判断しています。
後者の場合、濁りや粒が見えなければ「溶けている」と判断しています。
でもこの2つは
「溶けていればどう見えるのか」  
というものです。
溶液や、溶解度を考える...続きを読む

Q反物質が安定的に存在できたら

反物質が安定的に存在するようになったら、どのような応用が考えられますか?

※この仮定の批判はしないでください。

Aベストアンサー

 反物質は、単に物質と接触すると対消滅してしまうというだけで、物質と接触する事さえなければ元々安定な存在です。
 ですから御質問は「反物質が安定的に存在できたら」という事ではなく、「大量の反物質を安全に扱う事が出来たとしたら」という事であると解釈して回答します。

 まず考えられるのは、兵器に応用する事ですね。
 1gの反物質と1gの物質が対消滅する際に発生するエネルギーは、TNT爆薬に換算して約42.96キロトンにもなり、これは長崎型原爆の約2倍です。
 しかも、長崎型原爆に使用されているプルトニウムを核爆発させるためには、複雑な仕掛けが必要になりますが、反物質を爆発させるには、単に普通の物質に触れさせるだけで良いのですから、もしも、簡単な構造で反物質を物質に触れさせない様にする仕組みを作る事が出来れば、銃弾の内部に収まる様なサイズで、小型の原子爆弾級の威力を持つ弾頭を作る事も可能となります。
 例えば、反物質で強力な磁石を作る事が出来れば、通常の物質で作った磁石と組み合わせる事で、磁石の反発力を使って、真空容器内の空間に反物質を浮かべておく事が出来ますから、爆発させる際には、爆薬を使って真空容器を破損させるだけで起爆させる事が出来ます。


 もう1つ考えられる応用先は宇宙船の動力源です。
 宇宙船の速度は、推進剤の噴射速度が速いほど速くなり、又、「噴射開始前の宇宙船の質量に対する」「噴射終了後の宇宙船の質量」の割合が小さいほど速くなります。
 ですから、推進剤としての液体水素と、エネルギー源としての少量の反物質を宇宙船に搭載し、磁場で形成した反応容器の中にプラズマ化させた水素を入れ、その中に微量の反物質を投入する事で、水素のプラズマを非常に高い温度にまで加熱させてから、やはり磁場で形成されているノズルから噴射させる様にしますと、少ない推進剤で高速を得る事が出来ます。

 又、それとは別の方法として、物質と反物質を対消滅させる事によって生じるエネルギーを使って強力な発光装置を作動させ、その光を凹面鏡を使って宇宙船の後方に放射させますと、光が持つ運動量の反作用で宇宙船は前方に推進されます。
 宇宙船の推進効率は、宇宙船の速度と推進剤の噴出速度の差が小さい方が効率が高くなるので、噴射速度が光速に等しい光を推進剤として使用すると、光の速度に近い速度を出すのに都合が良い宇宙船となる訳です。
 但し、核融合炉などでエネルギーを作ったのでは、核融合炉で燃やした後の核燃料の分だけ宇宙船が重くなりますので、宇宙船の効率が悪くなります。
 さりとて、使用済みの核燃料を宇宙船の外に廃棄した場合には、廃棄した使用済みの燃料の(宇宙船に対する)速度は低速なのですから、噴射する推進剤の速度が遅い場合と同じ事になってしまうため、やはり効率が低下します。
 そのため、噴射速度を光速にするためには、質量が100%エネルギーに転換される様な燃料が必要になります。
 その条件を満たしているのが反物質という訳です。
 これがいわゆる光子ロケットの原理です。

【参考URL】
 光子ロケット とは - コトバンク
  http://kotobank.jp/word/%E5%85%89%E5%AD%90%E3%83%AD%E3%82%B1%E3%83%83%E3%83%88

 反物質は、単に物質と接触すると対消滅してしまうというだけで、物質と接触する事さえなければ元々安定な存在です。
 ですから御質問は「反物質が安定的に存在できたら」という事ではなく、「大量の反物質を安全に扱う事が出来たとしたら」という事であると解釈して回答します。

 まず考えられるのは、兵器に応用する事ですね。
 1gの反物質と1gの物質が対消滅する際に発生するエネルギーは、TNT爆薬に換算して約42.96キロトンにもなり、これは長崎型原爆の約2倍です。
 しかも、長崎型原爆に使用されてい...続きを読む


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