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E=mc2の [光速の2乗をかける]の意味が全く分かりません。
原爆に使用されたとの事ですが、
光速の2乗という状況?を具体的にどういう原理で作り出しているのですか?

中学1年生に教えるレベルでお願いします。

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A 回答 (5件)

こんにちは。



>>>E=mc2の [光速の2乗をかける]の意味が全く分かりません。

たとえば、
1kg(1g重)の力でひっぱったとき、20cm伸びるバネがあるとします。
すると、2kgの力では40cm、3kgの力では60cm伸びます。
これを式に表すとき
1kg = 20cm
2kg = 40cm
3kg = 60cm
と書いてはダメだということは、中学生でもわかります。

1kgごとに20cm増えるので、比例係数は 20cm/kg と置けます。
1kg × 20cm/kg = 20cm
2kg × 20cm/kg = 40cm
3kg × 20cm/kg = 60cm
重さ(kg) × 20(cm/kg) = 伸びる長さ(cm)

同様に、重さをエネルギーに取り替えることが可能であることを
1kg × {30万(m/s)×30万(m/s)} = 900億(ジュール)
2kg × {30万(m/s)×30万(m/s)} = 1800億(ジュール)
3kg × {30万(m/s)×30万(m/s)} = 2700億(ジュール)
m(kg) × {30万(m/s)×30万(m/s)} = E(ジュール)
m×(c×c) = E
E = mc^2
と表すことができます。
c^2 というのは、比例係数に過ぎないということです。

ちなみに、「光が1秒で進む距離を1メートルと表す」というルールに変更したとすれば、
E = m
という超簡単な式になります。

>>>光速の2乗という状況?を具体的にどういう原理で作り出しているのですか?

走っているクルマの上に乗ってボールを投げる人がいるとき、
それを見ている人にとっては、前に投げたボールは速く見え、後ろに投げたボールは遅く見えます。
また、音の場合も、風がある場合は、風上から風下に向かう方向のほうが速く伝わります。
光も同様だろうと考えた科学者達は、観測や実験を行いましたが、
どんなに観測・実験をしても、その証拠が見つかりませんでした。
そこでアインシュタインは、
「光源が動くスピードに関係なく、光の速さは誰にとっても同じ」
という斬新な仮定をしました。
そして、数式いじりをした結果、生れたのが相対性理論です。
E=mc^2 という驚くべき式も、その数式いじりの中から誕生しました。

>>>原爆に使用されたとの事ですが、

知らない人が多いですが、実は、原爆・原子力に限った話ではありません。
たとえば、中学・高校では、化学反応の前と後とで物質に変化が生じても、
重さの合計は変わらないということを学びます。
しかし、これは厳密に言えば「うそ」で、
熱を出す化学反応は、すべて、熱を出した分だけ合計質量が減ります。
たとえば、紙を燃やして二酸化炭素や水蒸気ができれば、
紙の重さ + 反応した酸素の重さ = 二酸化炭素の重さ + 水蒸気の重さ
ではなく
紙の重さ + 反応した酸素の重さ > 二酸化炭素の重さ + 水蒸気の重さ
です。
あくまでも、ほんのちょっとだけですが。
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この回答へのお礼

ああ!比例係数!そーゆー事ですか。。
馬鹿全開ですいませんでした。

ナゼか天文のカテに書いていましたし・・・

ありがとうございました。

お礼日時:2010/06/23 18:00

>原子核を中性子で核分裂させる時にそれが発生するのですか?



静止質量(原理的光速性の潜在化による“静止”エネルギー)が輻射
エネルギー(光そのもの)に転化する時に、その階層現象性の深さが、
解放されるエネルギーの大きさとして表れます。

>ココをもう少し詳しくお願いします。

現象的な結果の記述なら日常の言語の延長で表現できますが、原理的な
プロセスを解説するには、相対論効果や量子論的解釈といった基本的な
予備知識が前提となり、「中学生に分かる」どころか、大人でもここで
の文章量では不可能です。

「時間的運動」を理解するには、「時間」がどのようなものか理解して
いる必要がありますが、それは決して易しくはありません。
たとえば「無の潜在としての認識可能性(感受表面=現在=光速)の“断面”
の移動=自我仮説(時間=経験=過去=超光速)と、時空仮説(空間=可能性
=未来=光速下)の相補的対発生」と端的に言ったところでよく分からず、
たとえば;

1.時間の不可逆性は、一般的(統計力学的)には「エントロピー増大」とされるが、微視的(本質的)にまで通用する不可逆現象としては、宇宙の膨張=不確定性(h)で相殺すべき空間の増大=不確定性の収束(cの減少)。
即ち各時点で、原理的レベルで異なる定数によって成る=異なる認識可能性を一つの軸(自我同一性)にするところに、時間性は依拠している。

2.全ての環境認識は、認識体の感受表面における量子相互作用(光だけでなく、音や触覚のような運動量の交換や、味覚や嗅覚のような化合物の反応も、最終的には量子相互作用であり、その“向こう”にある媒質の違いに過ぎない)である。
そこにおける、光や音のような情報性(先行感覚)に対して、触覚や味覚のような実体的感覚の蓄積を相関させる、即ち経験(時間的記憶)による予測(空間的広がり)として、時空は生じている。

3.存在の実態において、現象表面的には静止していても、細胞レベルでは新陳代謝し、分子は振動し、原子レベルでは回転し、という具合に、現象階層性を遡るほどに、より高速で運動しており、スーパーストリングやM理論といった“究極の理論”においては、量子相互作用=光速に至っている。
光速で運動する物体は時間が経過しないという事からいえば、宇宙の発生は階層現象表面性に付随して派生するものであり、原理的には宇宙の果てのビッグバンの壁と“瞬間相互作用”でつながっている=現象表面的時空仮説に対する“光の風(量子相互作用)”=認識可能性における無の射影として、存在性は発生している。

4.無の無限性(確率的存在を無限に詰め込むと、存在確率の山が平坦になって無と等価)の潜在としての認識可能性の仮説的移動の相殺としての量子相互作用=光速に対して、その時空仮説における階層現象表面的に生じる非光速性の、超光速(エネルギーが虚数になる=相互作用(自乗)においてマイナス=時間軸逆行と等価)領域を過去とし、光速以下を未来として、「自己(現在=光速)からの過去(超光速)と未来(光速下)の対発生」という構造が成り立つ。
その過去(経験)による未来(予測)による仮想的現在において存在性が生じる時、その超光速(光速下と超光速領域を分ける認識体はブラックホールと相同)における時空軸の転換において、仮想的延長において直交基底をなす時間軸(過去の経験)と空間軸(未来の予想としての空間的広がり)は同一軸であり、即ち、存在性の本質をなす不確定性原理における二対の相補性、「位置(S)と運動量(位置の時間的変化St)」「時点(T)と質量(時間的相対運動Ts)」は、本質において同一軸であって「相補的」ではなく、仮想的現在への延長において生じているということだ。

5.こうした条件を認識した上で、相対性理論の規定する四次元時空の方程式を見ると、時間項がマイナスになっていて、時間軸と空間軸の等距離点に“ライトコーン(量子相互作用)=0の広がり”、という界面原点が生じることも納得できる。
時間軸は、自我仮説性が持ち込んだ“余分な軸”であり、それによって生じた時空仮説に対して、相対性理論における光速限界や量子力学における相補的不確定性は、無の射影としての補完的なものなのだ。
原理的に無であるとは分からないことが、有限性を生じている=存在の本質なのだ。

こうした「時間」の実態を理解すれば、先の解説も容易なものとなります。
(「予備知識」の方が大変)
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この回答へのお礼

こんなに詳しくありがとうございました。
最初の10行目までは理解できました。
基礎を磨いてから挑戦します。

結局のところ
光ってナンだとお考えですか?

お礼日時:2010/06/23 19:03

質量から勉強した方がいいな。


いきなり運動すると脳が壊れます。

ここの一番下に導入式はあります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B3%AA%E9%87%8F

エネルギーと質量は等価であると説いています。
それ以上は中学生では計算は難しいです。 つ^_^)つ
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この回答へのお礼

ですね。
ありがとうございます。

お礼日時:2010/06/23 18:54

この式を理解するには中学生1年のレベルでは難しいと思います。


この式の考え方をやさしくイラスト入りで解説した科学雑誌(月刊誌)
があります。
この本を購入するか、図書館で借りて読んで下さい。
なお、理解するためには、相対性原理や光速度不変原理についても
勉強する必要があるようです。

書籍名:Newton 2010年 5月号
特集:E=mc^2
参照頁:18~51頁
発行元:ニュートン プレス社
定 価:1,000円(税込)
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この回答へのお礼

確かに基本を知らずに理解出来るハズありませんね。
ありがとうございました。

お礼日時:2010/06/23 14:22

たとえば、運動する物体のエネルギーは、E=1/2mc2です。


つまり、静止している物体とは、光速で時間軸を移動しており、
そのエネルギーであると考えれば分かりやすい。

なぜそうなるかといえば、そうした「静止」している物体も、
分子は熱振動し、原子では電子が回転し、という具合に、
原理的に遡るほど、高速で運動し、ついに超ひもにおいて量子
=光速で運動しており、そうした階層現象性を表面的に捉える
(光速性を潜在化させる)ことにおいて「静止」は可能になっ
ているからです。
(だから逆に空間的に光速で運動すると(相対論効果で)時間的
に停止する(時間軸的運動量が空間方向に転化する)のです)
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この回答へのお礼

原子核を中性子で核分裂させる時にそれが発生するのですか?

>光速で時間軸を移動しており

↑ココをもう少し詳しくお願いします。

お礼日時:2010/06/23 14:28

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Q『E=mc2』 って何の公式????

かなりマニアックな質問なんですが、E=mc2は何の式か分かりません。
宇宙論と言う授業の中に出てきた式です。
文系の私にはちんぷんかんぷんでございます。
これが分からないと授業にもついていけず、最終的に4単位落としそうな勢いなんです。

Aベストアンサー

つまり、このE=MC2の意味は、物質が持つ質量は、エネルギーに変換出切るって事なんですよ。

式の意味は、物質が持つエネルギーは、物質の質量に「光の速度の2乗」を掛けたものに等しいと言う事です。

例えば、今ここに1円玉(質量は1g)が1枚あるとして、この1円玉の質量1gすべてをエネルギーに変換できるとすると、1g×(30万キロ/S)×(30万キロ/S)のエネルギーにもなるんです。(実際は、単位を揃えるので1gは0.001kgになります)

と言ってもピンとこないですよね!

この1gのエネルギーと言うのが、あの広島に落とされた原爆のエネルギーなんです。

広島に落とされた原爆には、1Kgのウラン235と言う放射性物質が搭載されていましたが、その内の僅か1gが減り、減った質量がエネルギーとして変換されたのです。

つまり、残りの999gは、エネルギーとしては使われなかったのです。

たった1gの質量に、あれだけのエネルギーがあるなんて。凄いことですよね。

アインシュタインが発見した有名な公式です。

Qリベラルとは?

・左派、革新、社会主義
・右派、保守
という分類ができると思うのですが、
リベラルや自由主義は、どう考えたらいいのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 政治思想は、下記のXY軸に表す事が出来ます。(リベラルを日本語に訳したのが「革新」あるいは左派です。)

 Y軸 Libertarian(自由・市場主義 = 小さな政府) - Statist(統制主義 = 大きな政府)
 X軸 Liberal(革新) - Conservative(保守)
 真中 Centrist(中間主義)

 各派の解説は下のURLの解説部分を参照してください。
   http://meinesache.seesaa.net/category/719933-1.html

 自由主義と言うとリバタリアンの範疇になりますが、アメリカの政治に例えると、レーガン大統領より前の共和党政策が旧保守主義(右派リバタリアン)で、それ以後を新保守主義(ネオコン)といい保守と名乗っていますが、実態は左派リバタリアン(左派が保守に転換し、現状を保守する為に革新的手法(戦争など過激な改革を許容する)を執ると言う主義)です。

 自由主義の反対となる統制主義も左派だと共産主義や社会主義、比べると右派に成るイギリスの「ゆりかごから墓場まで(高福祉政策)」などが有ります。

 簡単に言うと、積極的に変えようとするのが左派で、変わらないように規制するのが右派です。そして変える方向(変えない方向)が自由か統制かで分類できます。

 日本には明確に保守を謳う政党が無いので、イメージがわき難いのかも知れませんが…。
 (自民・民主党は中道で、共産党は左派統制主義ですから…。)

 政治思想は、下記のXY軸に表す事が出来ます。(リベラルを日本語に訳したのが「革新」あるいは左派です。)

 Y軸 Libertarian(自由・市場主義 = 小さな政府) - Statist(統制主義 = 大きな政府)
 X軸 Liberal(革新) - Conservative(保守)
 真中 Centrist(中間主義)

 各派の解説は下のURLの解説部分を参照してください。
   http://meinesache.seesaa.net/category/719933-1.html

 自由主義と言うとリバタリアンの範疇になりますが、アメリカの政治に例えると、レーガン大統領より前の共...続きを読む

Q四次元というのはどんな世界ですか?

そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?
三次元の世界とは縦横高さのある空間の世界だと思います。
これに時間の概念を足せば四次元になるのでしょうか?
我々の世界にも時間があるので、四次元といってもいいのでしょうか?
それとも四次元とは時間とは無関係の世界なのでしょうか?
あるいは時間と空間を自由に行き来できるのが四次元なのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?

4次元であると考えると都合がいいというのが
現段階の結論です。

 100年ほど前、スイスのチューリッヒ工科大学
のミンコフスキー教授が物理学的な4次元の理論というのを
考えました。物理的な計算をするのに、縦、横、高さ
方向以外にもう1つ方向があるとして計算すると
うまく計算できることがあるというもので、
彼の教え子の一人が、4次元時空の理論と
して有名な相対性理論を完成させた、アルバート・
アインシュタインでした。
 彼は、リーマンという数学者が作った、
曲がった空間の幾何学(現在リーマン
幾何学と呼ばれています)を使い、4次元の
空間が歪むという状態と、重力や光の運動を
あわせて説明したんです。これが相対性理論。

>これに時間の概念を足せば四次元になるのでしょうか?

 物理学的にはそうです。

 相対性理論の話に関連付けて説明するとこんな感じです。
例えば、下敷きの板のような平面的なもの(数学的には
これを2次元空間と言ったりします)を曲げると
いう動作を考えてみて下さい。下敷きに絵が書いて
あったとして、曲げながらそれを真上から見て
いると、絵は歪んで見えます。平面的に見て
いても下敷きという2次元空間が歪んでいる
ことが感じ取れます。
 2次元的(縦と横しかない)な存在である下敷きが
歪むには、それ以外の方向(この場合だと高さ方向
ですが)が必要です。

 19世紀に、電気や磁気の研究をしていた学者たちが、
今は小学校でもやる砂鉄の実験(紙の上に砂鉄をばら撒いて
下から磁石をあてると、砂鉄が模様を描くというやつです)
を電磁石でやっていたときに、これは空間の歪みが
原因ではないかと直感したんです。
 電磁石の強さを変えると、砂鉄の模様が変化します。
これを砂鉄が動いたと考えず、砂鉄が存在して
いる空間の歪みが変化したのでは?と考えたんです。

 3次元の空間がもう1つ別な方向に曲がる。
その方向とは時間という方向だということを
証明したのが、相対性理論だったんです。


>あるいは時間と空間を自由に行き来できるのが四次元なのでしょうか?

 4つ目の方向である時間は、存在していても
その方向に、人間が自由には移動する方法は
現在ありません。時間方向を自由に動ける機械と
いうのは、タイムマシーンのことなんですが。

 日常生活を考えてみたとき、縦、横といった
方向は割りと自由に動けます。1時間ちょっと
歩けば4kmくらい楽に移動できますが、
道路の真中で、ここから高さ方向に
4km移動しろと言われたら、人力だけでは
まず無理でしょう。
 飛行機やロケットといった道具が必要と
なります。
 時間方向というのは、このように存在していても
現在のところ自由に移動できない方向なんです。

 例えば、人間がエレベーターの床のような
平面的な世界に生きているとしましょう。

 この場合、高さ方向を時間と考えて下さい。

 エレベーターは勝手に下降しているんです。
この状態が、人間の運動と関係なく、時間が
経過していく仕組みです。

 人間もほんの少し、ジャンプして高さ
方向の移動に変化をつけることができます。

 同様に時間もほんの少しなら変化をつける
ことができます。

 エレベーターの中で、ジャンプすると
ほんの少し下降を遅らせることができる
ように、時間もほんの少し遅らせることは
できるんです。




 

>そもそも我々の住んでいる世界は三次元ですか、四次元ですか?

4次元であると考えると都合がいいというのが
現段階の結論です。

 100年ほど前、スイスのチューリッヒ工科大学
のミンコフスキー教授が物理学的な4次元の理論というのを
考えました。物理的な計算をするのに、縦、横、高さ
方向以外にもう1つ方向があるとして計算すると
うまく計算できることがあるというもので、
彼の教え子の一人が、4次元時空の理論と
して有名な相対性理論を完成させた、アルバート・
アインシュタイン...続きを読む

Q物質をエネルギーに変換すると?

物質はエネルギーに変換できると聞きました。原子力発電所や原爆などです。それでは具体的に知りたいのですが、1グラムの物質をエネルギーに変換するとすればいったいどれぐらいのエネルギーになるのでしょうか。物質によって違うのですか?その物質はなくなってしまうのですか?正確な数字というよりもわかりやすく教えていただければうれしいです。どなたかよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

アインシュタインによりますと E = mc^2 ということです.
m = 1[g] = 10^(-3) [kg],
c = 3×10^8 [m/s]
で計算しますと,E≒10^14 [kg m^2 s^(-2)] = 10^14 [J]
です.J はジュール.
水1グラムを1℃上昇させるには 1 [cal] = 4.2 [J] 必要ですから,
水 1 [kg] を 100℃ 上昇させるには 4.2×10^5 [J] 必要.
したがって,先ほどのEを 4.2×10^5 [J] で割りまして
大体 2×10^8 [kg] = 20 万トン,の水を 0℃ から 100℃ まで
暖められます.
なかなか大したものです.

電力にしてみましょう.1 [kWh] = 10^3×3600 [J] ですから
先ほどのEは E ≒ 3×10^7 [kWh] です.
日本の年間総発電量は 10^12 [kWh] の程度ですから,
あちゃ~,全然及ばない.
やっぱり日本の年間総発電量はすごいですね.

原発にしろ原爆にしろ,核分裂を使っていますが,
分裂する前の質量と,分裂後のものを全部合わせた質量はすこし違っていて,
後者の方が小さくなっています.
この欠損分が E=mc^2 でエネルギーに化けたのです.

アインシュタインによりますと E = mc^2 ということです.
m = 1[g] = 10^(-3) [kg],
c = 3×10^8 [m/s]
で計算しますと,E≒10^14 [kg m^2 s^(-2)] = 10^14 [J]
です.J はジュール.
水1グラムを1℃上昇させるには 1 [cal] = 4.2 [J] 必要ですから,
水 1 [kg] を 100℃ 上昇させるには 4.2×10^5 [J] 必要.
したがって,先ほどのEを 4.2×10^5 [J] で割りまして
大体 2×10^8 [kg] = 20 万トン,の水を 0℃ から 100℃ まで
暖められます.
なかなか大したものです.

電力にしてみましょう.1 [kWh] =...続きを読む

Q光速度が不変なのには理由があるのでしょうか?

光速に関する素朴な質問です。

1.なぜ光速度は不変なの?
 光の速度はいかなる理由によって不変と決まっているのでしょう。
 方程式を解くように論理的に説明ができるのでしょうか?
 それとも実験結果を受け入れているだけですか。
2.本当に光速度は不変なの?
 空気、真空、水の中でも進む速度は同じですか?
 光が水に入ると屈折しますが、これは速度が変化しているのではありませんか。
 AからBに向かう光の渦の中をBからAに向けて発射された光は遅くなりませんか?
 光に邪魔(干渉)されて遅くなる気がするのですが。
3.どうして遅くならないの?
 光速に限界があるのは、光子に質量があるためと理解しています。
 しかし、遅くすることは可能なのではないでしょうか?
 光子の質量を重くしたり、エネルギーを奪うようなことはできないのでしょうか。
 波動の性質を変えたりできませんか?
4.電磁波の進む速度は?
 光は電磁波の一種、可視光線だそうです。
 他の電磁波、X線、紫外線、マイクロ波、ラジオの速度はどれくらいですか?
 光より遅いとすると、どうして遅いのでしょうか?
5.時間が進むのは一定であるという前提で相対性理論はできませんか?
 相対性理論は、光速度が不変であると仮定して成り立っています。
 だから時間の進み方が早かったり、遅かったりします。
 逆に時間が進むのが不変であるという仮定して、新相対性理論はできませんか?

光速に関する素朴な質問です。

1.なぜ光速度は不変なの?
 光の速度はいかなる理由によって不変と決まっているのでしょう。
 方程式を解くように論理的に説明ができるのでしょうか?
 それとも実験結果を受け入れているだけですか。
2.本当に光速度は不変なの?
 空気、真空、水の中でも進む速度は同じですか?
 光が水に入ると屈折しますが、これは速度が変化しているのではありませんか。
 AからBに向かう光の渦の中をBからAに向けて発射された光は遅くなりませんか?
 光に邪魔(干渉)...続きを読む

Aベストアンサー

 物理学は、自然界で見られる現象に対して法則を見つけようとする学問です。そういった法則の中には、もっと基本的な法則から理論的に導かれるものもあります。そうやって整理していくと、最後には、他の法則からは導くことができない基本法則だけが残ります。その基本法則は、観測によってのみ、根拠を与えられます。
 質問の主旨は、光速度が不変であることは、基本法則なのかどうか、ということだと思います。ローレンツは、他の法則から光速度不変を説明しようとして、ローレンツ変換の式を求めました。ローレンツが考えたのは、物体がエーテル中を運動すると、エーテルとの電磁気的な力によって物体が圧縮され、長さが縮むので光の速さに差が出てこないように観測される、というものでした。これに対してアインシュタインは、光速度不変が基本法則であるとしました。その仮定に基づき、ローレンツ変換の式を求めました。考え方は違いましたが、求められた変換式はどちらも同じものでした。
 得られた変換式はどちらの考え方でも同じです。そうすると、どちらの考え方が正しいと言えるのでしょうか。歴史的に見れば、アインシュタインの考え方が受け入れられたようですが。
 真空以外の媒質中では光の速度は遅くなりますが、それはマクロ的に見た場合です。例えば水中を光が動く場合、水の分子と分子の間は真空ですから、そこの間は真空中の速度で動いていますが、分子によって光が吸収、放射され、マクロ的に見たとき、速度が遅く観測されます。通常、光速度不変という場合は、真空中での光速度を言うようです。ここでひとつ注意しなければならないことは、真空中の光速度が不変という場合、重力場ではない、という条件が必要です。重力場内では、光速度は遅くなります。したがって、質問者さんの、光の速度を遅くするのは可能か、に対しては、重力場を通せば遅くなる、と言えます。
 最後に光子の質量についてです。光子に質量があるというのは間違いですが、ないというのも間違いです。正しくは、光子の質量は定義できないし、定義する必要もない、です。光子の質量はゼロである、という話はよく聞きますが、これは静止質量のことを言っています。これまで他の方々が説明されておりますように、光の速さは一定であり、静止することはありません。したがって、光子の静止質量に意味はありません。

 物理学は、自然界で見られる現象に対して法則を見つけようとする学問です。そういった法則の中には、もっと基本的な法則から理論的に導かれるものもあります。そうやって整理していくと、最後には、他の法則からは導くことができない基本法則だけが残ります。その基本法則は、観測によってのみ、根拠を与えられます。
 質問の主旨は、光速度が不変であることは、基本法則なのかどうか、ということだと思います。ローレンツは、他の法則から光速度不変を説明しようとして、ローレンツ変換の式を求めました。ロ...続きを読む

Q核分裂と核融合はどっちが強力?

一般的に核分裂を使った原爆より核融合を使った水爆の方が強いと思われていますが、実際そんなに差があるものなのですか?
最小単位(例えばウラン原子1個分とか?)で考えると放出するエネルギーには差があるものなのでしょうか?
それほど詳しくないのでちょこちょこ変なところがあるかもしれませんが上手くフォローしてもらえるとうれしいです。

Aベストアンサー

核分裂と核融合と一口に言っても、多種多様ですので、一概には比べられません。
水爆の方が原爆より強力だと言われる理由は、核分裂と核融合の差ではなく、水爆の方が、際限なく強力な爆弾を作れるという理由です。

というのも、原爆の原料となるウラン・プルトニウムには、臨界質量というものが存在します。臨界質量を超えてウラン(プルトニウム)塊が存在すると、外部からそれを起爆させなくとも、自然と核分裂の連鎖反応が発生します。
ウラン235の場合は約20kg、プルトニウムの場合は約5kg。つまり、これを大きく越える爆弾は原理的に作ることが出来ません(意図せず爆発してしまうから)。

それに比して、水爆は原理的には制限を持ちません。燃料を大きくして、それを一気に超高温高圧環境下にすれば、いくらでも強力な爆弾を作ることが出来ます。
例えば太陽は巨大な水爆ですし、しかも宇宙には太陽より巨大な水爆はゴロゴロしています。
人間の作ったもっとも大きな水爆は宇宙サイズから比べると蟻以下ですが、それでも原爆を遙かに超える爆発力の原爆を製造可能です。

QE=mc2の「m」

アインシュタインのE=mc2とあり、eがエネルギー、mが光速、cが質量
だったと思うんですが、

1.mの光速っていうのは、光の速度の事なんですか?
2.エネルギーを求めるには、単純に光速×質量×質量をすればいいんですか?

この2つをできるだけ分かりやすくお願いします。

Aベストアンサー

E=mc2 のm=質量 C=光の速度 ですので勘違いしないようにしてください。

これはアインシュタインが見つけた法則で、 eは物質の持つエネルギーを表します。
つまり、 物質はエネルギーに、エネルギーは物質に変換できる と言う意味です。
これから 原爆製造のヒントが出たのです。
核分裂すると、物質が分裂時に少し質量を失います。この時 失われた質量に相当するエネルギー(熱など)が発生して大きな被害を出すのです。(爆風は熱膨張で引き起こされるのです)
ほんのわずかな質量でも 光の速度の二乗倍になるからです。それで大きな被害が出るのです。

エネルギーは他にも多くのものが有ります。エネルギーを求めるには、単純に質量x光速x光速
で表すことはできません。(何のエネルギーかという定義や説明が要ります。)
光速×質量×質量は式が誤り 質量x光速x光速 です。
質量x光速x光速=その物質の質量が消滅しエネルギーに変換された時の物質の持つエネルギーです。という事を表しているのです。

その他に
運動エネルギー:車などが走っている時等の、その持つ運動のエネルギ。(衝突して車が壊れるのはこのためです。
位置エネルギ:ある高さでその物体が持つ その高さでのエネルギー (ビルの屋上から物を落とす時に地面に落ちますが、地面からの高さに対して その物が持つ物エネルギー)
熱エネルギー:物体、物質が持っている温度に対して持つエネルギー(沸騰するヤカンのお湯が熱いのはこの熱エネルギーによります。)
この説明は わかりやすくするためで、理論的にはもっと難しい表現になります。

物理、化学などでは、エネルギーを何のエネルギーか示す必要が有ります。

E=mc2 のm=質量 C=光の速度 ですので勘違いしないようにしてください。

これはアインシュタインが見つけた法則で、 eは物質の持つエネルギーを表します。
つまり、 物質はエネルギーに、エネルギーは物質に変換できる と言う意味です。
これから 原爆製造のヒントが出たのです。
核分裂すると、物質が分裂時に少し質量を失います。この時 失われた質量に相当するエネルギー(熱など)が発生して大きな被害を出すのです。(爆風は熱膨張で引き起こされるのです)
ほんのわずかな質量でも 光の速度の...続きを読む

Qイデオロギーって何ですか???

イデオロギーとはどんな意味なんですか。
広辞苑などで調べてみたのですが、意味が分かりません。
どなたか教えてください。

Aベストアンサー

イデオロギ-というのは確かに色んな解釈をされていますけど、
狭義ではそれぞれの社会階級に独特な政治思想・社会思想を指します。

つまり分かりやすく言えば、人間の行動を決定する根本的な物の考え方の
体系です。一定の考え方で矛盾のないように組織された全体的な理論や思想の事を
イデオロギ-と言うんです。

例えば、人間はみんな千差万別であり色んな考えを持っています。
だから賛成や反対といった意見が出てきますね。
しかし、イデオロギ-というのはみんなが認める事象の事です。
イデオロギ-には賛成・反対といった概念がないのです。

例えば、環境破壊は一般的に「やってはいけない事」という一定の考えに
組織されています。つまりみんなが根本的な共通の考え(やってはいけない事)として組織されているもの、これがイデオロギ-なんです。
しかし、社会的立場によってはその「やってはいけない事」を美化して
公共事業と称して環境破壊をする人達もいますけど。
ここでイデオロギ-という概念に対して色んな論説が出てくるわけです。
一応これは一つの例ですけど。

というかこれくらいしか説明の仕様がないですよ~~・・。
こういう抽象的な事はあまり難しく考えるとそれこそ分からなくなりますよ。
この説明で理解してくれると思いますけどね。

イデオロギ-というのは確かに色んな解釈をされていますけど、
狭義ではそれぞれの社会階級に独特な政治思想・社会思想を指します。

つまり分かりやすく言えば、人間の行動を決定する根本的な物の考え方の
体系です。一定の考え方で矛盾のないように組織された全体的な理論や思想の事を
イデオロギ-と言うんです。

例えば、人間はみんな千差万別であり色んな考えを持っています。
だから賛成や反対といった意見が出てきますね。
しかし、イデオロギ-というのはみんなが認める事象の事です。
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QE=mc2

質量とエネルギーの互換性を示す有名な公式ですが、mの単位はkg、cの単位はm/sだと思うのですが、Eの単位は何でしょうか。どなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

SI単位系では,エネルギーの単位はジュール(J)です.
1Jは,1N(ニュートン)の力をかけて物体を1m動かしたときの仕事で,
1J=1N・m
また,1Nは,1kgの質量の物体に1m/s^2の加速度をあたえる力で,
1N=1kg・m/s^2
したがって,
1J=1kg・m^2/s^2
です.
E=mc^2と辻褄があっていることがわかると思います.

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%AB

Q一般相対性理論をわかりやすくおしえてください

僕は中一です。一般相対性理論についてわかりやすく説明してください。また理解しやすいお勧めの本がありましたら教えてください

Aベストアンサー

一般相対性理論は、特殊相対性理論よりも難しい話になります。
特殊相対性理論は、もう知っている、ということでしょうか?

特殊相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%B9%E6%AE%8A%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96

一般相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96


私は、中学1年の人に相対性理論の説明をしたことがあります。

君の目の前を、僕が左から右へ走り抜けていくのを、君が見ているとする。
すると、君から見て、僕はやせて見える。
そして、やせて見えるのに、逆に、僕の体重は重く見える。目で体重は見えないけど、それが真実。
そして、なんと、僕がつけてる腕時計を君の腕時計と見比べると、君から見て僕の腕時計は、どんどん遅れていく。
これが(特殊)相対性理論だ!

じゃー、問題。
走り抜けていく僕から見て、止まっている君はやせて見えると思う?それとも太って見えると思う?
中学生「やせて見えると思う。」
正解。じゃー、僕から見て君の体重は増えて見える?減って見える?
中学生「増えて見えると思う。」
またまた正解。じゃー、僕から見て君の腕時計は遅れていくように見えると思う?」
中学生「さすがに、僕から見てそっちが遅れるんだから、そっちから見たら進んでいくように見えるんじゃない?」
不正解。僕から見ても、君の時計は遅れて見える。
だから「相対性」理論っていうんだ!

(以上、特殊相対性理論。以下、一般相対性理論)

・光は重力で曲がる。
・重力が集中すると、いったん入ってしまったら、光さえも抜け出すことができないという、おそろしいものが出来上がる。(ブラックホールのこと)
・水星は太陽の周りを円軌道でなく楕円軌道で回っているが、
 1周するたびに軌道がだんだんずれていく。
 この現象(水星の近日点の移動)は観測結果によって、かなり昔から知られていたが、理由は謎であった。
 しかし、一般相対性理論の発表後、その理論で計算してみたところ、たまたま見事に一致することが分かった。
・回っているジャイロ(地球ゴマ)は、傾くことなく常に、宇宙の同じ方向に軸を向けている。
 ところが、人工衛星にジャイロを搭載して、重力で公転させていくうちに、だんだん軸が傾いていく。(※)

※については、まだ実証されていないと思いますが、
たしか、数百億だか千億だかの費用を使って、今現在、実験が進行中だったと思います。(地球の周りを回っています。)


なお、

#4さんが挙げられているウラシマ効果(双子のパラドックス)は、
私は最近まで一般相対性理論の話だと思っていましたが、
実は、特殊相対性理論で説明できるということを、ここのQ&Aサイトで教わりました。

また、
同じく#4さんがおっしゃる光速不変(止まっている人からも動いている人からも、光の速さは同じに見える)も、特殊相対性理論の話です。
逆に言えば、ニュートン力学に「光速不変の公理」を加えて組み立てられたのが、特殊相対性理論です。
特殊相対性理論によって、原子力が説明されました。

一般相対性理論は、特殊相対性理論よりも難しい話になります。
特殊相対性理論は、もう知っている、ということでしょうか?

特殊相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%B9%E6%AE%8A%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96

一般相対性理論
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%80%E8%88%AC%E7%9B%B8%E5%AF%BE%E6%80%A7%E7%90%86%E8%AB%96


私は、中学1年の人に相対性理論の説明をしたことがあります。

君の目の前を、僕が左から右へ走り抜けていくのを、君が見ているとする。
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