No.9ベストアンサー
- 回答日時:
まず、以下などで基本を勉強されてはいかがでしょうか?
(2) 「質量がエネルギーに変わる」という表現による誤解
http://www.keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_ …
No.10
- 回答日時:
No.6です。
ちょっと回答の書き方が違ったみたいですが、本筋ではないので割愛します。それは、現在の物理学では言及できないのです。全ては観測事実によって成り立ちますから。
素粒子のエネルギー(質量)の測定結果も、正規分布に従ったものなのです。(素粒子の発見には5σ以上精度を必要とするなどの記事を見た事がありますか?)
取り敢えず、私も勉強が足りない様です。下のリンクを参考にしてください。それなりに信頼できるものです。
http://safety-info.nifs.ac.jp/QA2008/080114.html
No.8
- 回答日時:
光子の質量とエネルギー・運動量
相対論のE=mc^2では、等価原理(重力質量M=慣性質量m)のもと、m=E/c^2で扱えないので、
KG方程式E^2=(mc^2)^2+(pc)^2、mと運動量pを区別してpに隠蔽している。
根本原因は、光の速さcと、波動速度wを混同しているからである。
w^2=c^2+重力ポテンシャルΦ、物質中と同じように物質密度(c^2-w^2)によって、
光波wは速度を落としc/wに屈折する。
これは真空中とか物質中とかという曖昧さからも来ている。
電磁気学の自由空間の定義ははっきりしている。
電磁気学において、自由空間(じゆうくうかん、free space)とは一切の物質が存在しない仮想的な空間である。真空中の光速および、真空の透磁率、真空の誘電率といった物理定数により定義される。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%94%B1% …
重力で時空が歪んでいるなら、地表でも歪んでいる。
その歪んだ状態で歪んだ状態で計測するバカはいない。
飛んでもない光論の等価原理では、p=Mc=mwだから、
重力質量Mをc=1の単位系で、p=MでもE=Mでも扱える、つまり100gの肉は100gの肉
飛んでもない光論より
No.7
- 回答日時:
化学反応での発熱を「質量欠損」だとしている回答がありますが「?」です。
化学反応での熱の出入りは電子状態の変化です。
原子核と電子を結びつけている力は基本的にはクーロン相互作用ですから電子状態の違いで生じるエネルギー変化は電気的な位置エネルギーの違いです。
陽子と電子が結合して水素原子を作っている時の結合エネルギーは逆に言うとイオン化エネルギーです。
H→H^++e^-
という変化に対応するイオン化エネルギーが13.6eVであるというのはたいていの量子力学の教科書に載っているはずです。このエネルギーの大きさは化学反応が起こった時のエネルギー変化の目安になる量です。多くの化学反応のエネルギーはこの値よりも小さいです。
電子が位置を変えるだけの変化ですから質量が変化するなんて考える必要はありません。
(このエネルギー変化が質量欠損に依るものと無理に考えると何kgの質量変化に相当するかが今までの回答にあるものです。
1eV=1.602176487×10^-19[J]
⊿m=13.6×1.60×10-19/(3.00×10^8)^2
=2.42×10^-36[kg])
もっとはっきりと質量が変化する例があります。
質量欠損が出てくるとしたら原子核での結合エネルギーです。
理科年表に同位体の質量が載っています。
数字は「質量数12の炭素の質量を12」とするという「原子質量単位」です。
(表に載っている数字の小数点下7桁目を四捨五入しました)
12C ・・・ 12 (陽子6、中性子6、電子6)
2H ・・・ 2.014102(陽子1、中性子1、電子1)
1H ・・・ 1.007825(陽子1、中性子0、電子1)
2Hの質量は12Cの質量の1/6よりも大きいですね。わずかな違いではありません。
この質量の食い違いは陽子と中性子が結合して原子核をつくる時に質量が変化することを表しています。
これを質量欠損の例と考えるのが普通です。
1Hと2Hの質量の差は原子核に入った中性子1つ分のはずです。
差=1.006277
1Hの質量に対する割合=1.006277/1.007825
=0.998464 (A)
別のページに質量の値が載っています。(単位は10^-27kgです。)
電子 0.000911
陽子 1.672622
中性子 1.674927
この数字から
(中性子の質量)/(陽子の質量+電子の質量)=1.674927/1.673533
=1.000833 (B)
(A)と(B)の値の違いもかなり大きいですね。
結合状態にない中性子の質量は陽子の質量と電子の質量を合わせたものよりも大きいのに、陽子と結合して原子核を構成している時の質量の増加で考えた時の質量は陽子の質量と電子の質量を合わせた値よりも小さいのです。
中性子の質量が陽子と結合状態にある時は小さくなっているということを表しています。
質量欠損の例を示すとしたら化学反応でのエネルギー変化ではなくて「原子核」の結合状態について考えるのが普通です。
有難うございます。原子核が分離すれば質量が変化するが、電子のエネルギー準位が変化しても質量は変化しない、ということですか?前者の場合でも物が分裂するだけで何かが消滅する訳ではないが質量は減る、ということになるのでしょうか?
No.6
- 回答日時:
エネルギーと質量の“等価性”を表しているにすぎません。
化学反応での質量欠損は、粒子単体で存在し続けるよりも結合した方がエネルギーが小さい場合、余剰分の質量を熱エネルギーに変換すると言う意味でその式が使われます。
有難うございます。エネルギーを放出した時、そのものの質量が減少するのはもののプロパティとしての質量が減少するだけで何かが消滅することは無い、ということになりますか?
素粒子などの「もの」も、エネルギーに変わることがあるのでしょうか?
No.2
- 回答日時:
e=mc^2の式は、一般的な質量とエネルギーの変換式です。
したがって、何かの素粒子の質量だけがエネルギーに代わるということではありません。
原子力発電では、元のウランの質量より、核分裂でエネルギーを放出した後(放出される中性子の質量を含む)の質量が放出されたエネルギーを上式で換算した分だけ小さくなります。
また、何らかの形でエネルギーをもらえば、質量は大きくなります。20℃の水を100℃にすれば、100℃の方が質量は増えているはずです。ただ、その変化が小さいので、実用的には捕まえられず変わりがない(質量保存則)とするのです。
ざっと計算すると、100万kWの原子力発電所(熱効率30%)を1年間休まずに運転すれば、約1kgの質量がなくなるはずです。
同様に石炭火力(熱効率45%)なら、燃焼前の石炭と酸素の質量より、燃焼後の灰やCO2、H2Oなどの合計質量は800gほど減るはずです。ただ、1年間の石炭消費量は、300万tほどなので、その割合は、0.0000000003程度で、測定にも何にもかかりません。
「物から光としてエネルギーが放出される時は、物の質量は少し減」ることになります。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 素粒子は、空間にある場がエネルギーで励起した波。相互作用がない場合のみ、粒子のように振る舞う 1 2022/06/18 18:46
- 物理学 『四次元温度』 2 2022/05/09 11:07
- 哲学 あなたの生き甲斐は何ですか? 存在の世界が分かりますか? 3 2022/09/11 21:37
- 哲学 生き方は自由・刑法民法に触れなければ。しかし生き方の根本は訳わかめでは?存在性で存在? 3 2022/08/11 10:21
- 哲学 エネルギーと性質に付いて 感想はありませんか? 日本を変えなければ。 8 2022/09/12 09:22
- 物理学 『絶対真空温度』 5 2022/04/25 09:55
- 物理学 光子に質量がないという意味について教えてください。 6 2023/02/09 21:12
- 物理学 時間の進み方の変化について 6 2022/08/14 07:55
- 物理学 ヒッグス粒子(機構)で形成される物質質量は全体の2%だけだそうですが、他の98%はどこから来るの? 7 2022/11/23 12:20
- 哲学 空間が歪む? ってどういう事でしょうか? 5 2022/06/21 21:19
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
(問題) エレベーターの床上に...
-
物理 模試の問題
-
面積比と質量比が同じなのは・・
-
質量Mの物質を糸で吊るし、質量...
-
原子量を求める計算の定理
-
中学理科の問題!
-
gとg重の違い
-
密度ρ、半径a、厚さdの円盤の中...
-
質量パーセント濃度28%のアンモ...
-
500N(ニュートン)を例えると
-
kgw(キログラム重)とN(ニュ...
-
鎖を引き上げる運動
-
【N/mm2→kg/mm2】単位換算
-
片持ち梁の固有振動数
-
密度の単位について質問です
-
重量から質量換算ってできるの...
-
物理で"軽い棒"と言われたら質...
-
質量中心について
-
台ばかりって、そのものの重さ...
-
質量パーセント濃度が98.0%の濃...
おすすめ情報