電磁波等の波は、障害がなければ減衰することなく永遠に飛び続けているのだろうか？物質も波として存在出来るなら、時間の概念で変化しないのだろうか？

＞電磁波等の波は、障害がなければ減衰することなく永遠に飛び続けているのだろうか？はいその通り。＞物質も波として存在出来るなら、時間の概念で変化しないのだろうか？これはニュアンス違いますね。波として存在出来るというより、物質は波なのです。それが、マクロでは安定しているから、物質だと思いこんでいるだけ。主に、クオーク＋グルーオンで出来た、核子（中性子と陽子）が、強い力で結びつき、そのまわりを、安定した電子が光子を通じてまとわりつくのが安定した物質の本質です。その中の、素粒子は、力を伝えるボゾンも、物質をつくるフェルミオンも言わば波であり、エネルギーの塊であり、場が励起したものです。時間の概念云々の意味はわかりませんが、弱い力がはたらけば、素粒子レベルで、物質は変化します。例えば、原子核反応の一つ、ベータ崩壊ですね。ダウンクオークとアップクオークが入れ替わり、結果、中性子と陽子がわかることで、原子番号が１つあがったり、さがったりして、別の物質になります。普通の現象です。

はい。宇宙創成のビッグバンのときに放射された電磁波が、今でも宇宙全体に満ちています。宇宙背景輻射： https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AD%E6%B3%A2%E8%83%8C%E6%99%AF%E6%94%BE%E5%B0%84 http://www.astronomy.orino.net/site/kataru/cosmology/CMB.html http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/web/15/031000004/041600003/

電磁波等の波は、障害がなければ減衰することなく永遠に飛び続けている- 物理学

Q原子核崩壊でα線やβ、γ線が出るのはわかるのですが、出続けるメカニズムがわかりません。

原子核崩壊でα線やβ線、γ線が出るのはわかるのですが、出続けるメカニズムがわかりません。放射性物質の半減期は何万年もあるものもあります。原子核が崩壊すればそのエネルギーが放射線となって放出されるのはわかるのですが、それは最初の一回だけ起こって、それが起こればもう起こらないのではないですか？　つまり放射線も一回だけ出てもう出ない。それがずっと続いているというのは、ずっと原子核崩壊が続いているということなのでしょうか？　放射線が出続けるメカニズムがわかりません。ご教示よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

ある放射能を持つ核種が、単位時間に崩壊する確率は、置かれている環境に左右されません。その核種、固有値であることが経験的に知られています。
確率なので、１つの粒を見ていれば、

・　いつ崩壊するかは神のみぞ知るということで、だれにもわかりません。
・　もちろん、崩壊してしまえば、その粒からは放射線はでません。

ということになります。

その同じ核種を一定量集め、たくさんの粒を統計的に観察し、半分の粒が放射線を出して崩壊するまでの時間を半減期と呼ぶわけです。
たくさんの粒があるから、放射線が出続ける。別に不思議なことはないですね。

半減期ごとに半分になり、やがてすべて崩壊すると、放射線は出なくなります。

他の回答も見る

Q電子軌道が波長の整数倍な訳

原子物理の質問です。
原子核の周りを周回する電子が波長の整数倍となる長さを持つ軌道上にしか安定して存在しないのは何故ですか？
また、このとき言っている電子の波長とは電子の持つ波動性に着目しているわけなのですが、このときの電子の波動性の意味がよくわかりません。（具体的に縦波なのか横波なのかetc.）
電子が一周したとき、同位相でなければならないのは化学の電子軌道の知識がないといけないのでしょうか。

Aベストアンサー

量子論の中でも「前期量子論」と呼ばれる分野です。
長岡半太郎の「長岡モデル」も併せて学ばれると、後輩に教えるときに重宝します。

他の回答も見る

Q二重ソリット実験をみていたら。観察するまで物質は波動でしかなく観察した時に物質化するらしいで

二重ソリット実験をみていたら。
観察するまで物質は波動でしかなく観察した時に物質化するらしいですが。

まるでマトリックスですが。

なかでも多重人格者実験で Aにはガンがあり。
Bには癌が消滅。
Cには糖尿病がある。

ようは人格や信念だけで観たもの身体の仕組みまでも変化するて事？？？

Aベストアンサー

>素人的に【どうして？】を繰り返すとかなり矛盾してます。
そうだと思いますよ。
素直な感覚を持っていれば、物理に限らず、さまざまな面で色々な現象や
理論に矛盾を感じるでしょう。
むしろ、
「矛盾がない。ちゃんと理解していれば、世の中は首尾一貫している」
みたいなことを言う人のほうが、ずれていると思います。

量子力学でも、古典力学と量子力学の境目については、今でも盛んに
研究されています。研究者の感覚でも、量子力学と古典力学は矛盾を
感じているので（実際には矛盾はないのだけれど）、その境目の現象が、
矛盾を説明するようで興味深いのです。
（量子力学的効果が、巨視的な現象として現れると面白い、とされています）

私は、研究者で量子力学など理論的なものから数値計算までそこそこ勉強している
ほうだと思いますが、素朴な疑問に答えられないことなど良くありますし、知識と
現象が矛盾していることなんて普通です。
疑問を持っても、（優先順位が低ければ）放置です。

大人になると、「自分はわかっている」となぜか思いたくなるんです。
素朴に素直に真正面から、偏見や見栄を排除して、ものごとを考えることが
なぜか難しくなるんです。

他の方も
「自分は量子力学をわかっている」
という感じですが、本当に分かっているかは、かなり疑問です。

「勉強したのだから、わかっているはず。わかっていないなんてみっともない」
「俺は他の人よりもこの分野では専門知識を持っているんだ」
という自己肯定の感情から、すでに手に入れた知識が、最も重要で
本質的な部分だと思っているだけだと思います。
量子力学は本当に難しいです。
（数学的にも概念的にも）

＞時間は人間が決めた事で 1日を地球時間で定規化したもので。
それは違います。命名や大きさの定義は人間が決めたものですが、
人間がいる前から時間は存在します。

仰る通り、人間が知らない世界（見えないところ）には、他の
物理法則が存在しているかもしれません。
しかし、少なくとも見える範囲で確認されたことを説明するために物理法則を
発見してきましたし、逆に、
「見えない範囲が、こうなっていないと、見える範囲が説明できない」
ということもあります。（ブラックホールの中とか）

本当に、興味があるのならば、勉強してみるといいと思います。

>素人的に【どうして？】を繰り返すとかなり矛盾してます。
そうだと思いますよ。
素直な感覚を持っていれば、物理に限らず、さまざまな面で色々な現象や
理論に矛盾を感じるでしょう。
むしろ、
「矛盾がない。ちゃんと理解していれば、世の中は首尾一貫している」
みたいなことを言う人のほうが、ずれていると思います。

量子力学でも、古典力学と量子力学の境目については、今でも盛んに
研究されています。研究者の感覚でも、量子力学と古典力学は矛盾を
感じているので（実際には矛盾はないのだけれど）...続きを読む

他の回答も見る

Q等速直線運動を続ける物体が絶対零度地帯を通過します。

等速直線運動を続ける質量ｍの物体が絶対零度地帯（T＝０K）に突入しました。果たして物体は停止するでしょうか？

Aベストアンサー

宇宙空間は、ほぼ3Kですけど、0Kだと急に慣性運動が停止するような力が作用するんですか？
ブーメラン星雲は、1Kらしいですけど、時速164kmで、風が吹いているそうです。
これも、0Kで静止するんでしょうか？
温度が下がっても、慣性運動は変わらないと思いますよ。

他の回答も見る

Q電気に詳しい方

acアダプターについて教えてください

INPUT 100～240V ～0.5A 50～60Hz 30～40VA
OUTPUT 5V==3A

率直にお聞きします。コンセントから0.5Aの電流しか得てないのにどうして3Aも供給できるのですか。
なぜこのような質問に至ったかというと、私は化学物理系の人間であり電流と聞けば電子一個一個の流れととらえてしまうからです。それゆえACアダプターの前後で流れ出る電子の量に違いがあることに違和感を覚えます。

Aベストアンサー

INPUTから供給される電流が、そっくりそのままOUTPUTに出てくるわけではありません。ACアダプターの内部でINPUT（100～240V ～0.5A 50～60Hz 30～40VA）から供給された電気エネルギーをいったん別の形に変えて蓄え、そこからあらためて必要な電流をOUTPUTから供給しています。ACアダプターの前と後で流れる電流は、切り離して考えることです。

他の回答も見る

Q水圧は物体に一定にかかるといいますが、それではなぜ浮力が発生するのですか？

水圧は物体に均等にかかるといいますが、それではなぜ浮力が発生するのですか？水圧と浮力の関係が今ひとつ理解できません。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

均等ではありません。水深により異なります。
異なるからその差で水は落ちないのです。
つまり水自身も浮力で支えられています。

他の回答も見る

Qなぜ三角のプリズムだと虹ができて、丸いプリズムだとだめなのでしょうか？

丸い表面でも、光が屈折して、虹色を出すように思えるのですが、
どなたか説明して頂けると幸いです・・・

Aベストアンサー

断面が円形、つまりガラス棒でも虹はできます。
レンズ(虫めがね)の断面は円の一部ですからガラス棒と同じような実験ができます。つまり虫めがねでもわずかですが色が付きます。
太陽光を凸レンズを通して白紙に当ててみてください。焦点を作って紙をこがすイタズラをしたことはありませんか？　紙を焦点の位置から近付けたり遠ざけたりすると明るい光輪の周辺に少しですが色が付くことがあります。(火傷や火事に注意！!)
これは色(光の波長)によって屈折率が変わるためですが写真機にとっては大敵。専門的には「...続きを読む

他の回答も見る

Qコンデンサーのしくみを教えてください！

初歩ですみませんが、教科書に書いてある以下のところで引っかかっています。

①一定電圧Ｖを保つ電池により、金属板Ａから地面に自由電子が移動し、金属板Ａは正に帯電する。
②やがて地面を基準とした金属板の電位がＶになると、自由電子は移動しなくなる。
③地面につないだ別の金属板Ｂを金属板Ａに向かい合わせると、静電誘導により地面から金属板Ｂに自由電子が移動して金属板Ｂが負に帯電し、金属板Ａの電位が下がる。
④再び電位がＶになるまで金属板Ａから地面へ、また地面から金属板Ｂへ自由電子が移動する。

ここの③の最後、「金属板Ａの電位が下がる」のはなぜですか？負に帯電した金属板Ｂを近づけると、Ａのプラス電荷がＡから逃げちゃうんですか？

Aベストアンサー

>Ａのプラス電荷がＡから逃げちゃうんですか？
逆。電荷が一定の場合電位差が小さくなります。

電荷量がー定なら、電極間の電束密度、電気力線密度とも
極板間距離に関係なくー定です。

電気力線密度=電界=単位長さあたりの電位差ですから、
単純に極板間の電位差は極板間距離に比例する
ことになります。

他の回答も見る

Q核分裂について質問です。

核分裂について質問です。

物理に疎い社会人です。

そもそもの話、どうして、この世で一番小さい物質である原子核から都市を一瞬にして更地に帰すことが出来る程のパワーを放つことが出来るのか、チンプンカンプンです。

原子核や中性子、臨界などの核分裂に必要な物質とその過程を5円玉大の小石に例えて分かりやすく説明していただけるとありがたいです。

Aベストアンサー

我々の体や物質はどんどん細かくしていくと、素粒子になります。

物質は原子から出来ていますが、順番に細かくしていくと

・原子は電子と、原子核からなります。
・原子核は、中性子と陽子
・陽子も、中性子も、３つのクオークから出来ています。

すると、素粒子レベルで物質は、

・　３つのクオーク
・　電子

に、光子とグルーオンという力を伝える素粒子から出来ています。

ところが、このすべての素粒子の質量をあつめても、物質の質量の１％程度しかありません。我々の質量のほぼすべては、
実は、グルーオンを通じた強い力によって核子にとじこめられた結合エネルギーから来ています。

アインシュタインの有名な式

E＝ｍｃ＾２

つまり、エネルギーが閉じ込められると質量になる。質量とはエネルギーの一つの形態だということです。

原子力発電などで使われる核分裂も、太陽が光るもとである核融合も、原子核の組み合わせが変わる反応です。核子を構成する要素がバラバラにいたときと質量合計と、核子になったときの
質量差を質量欠損と言いますが、原子核反応前後でその質量欠損の値に差があるため、それが熱となって、外部に出てくるというわけです。

＞原子核や中性子、臨界などの核分裂に必要な物質とその過程を5円玉大の小石に例えて分かりやすく説明していただけるとありがたいです。

これは、いくらでも説明がネットにあるので、調べてみてください。核分裂も核融合もたくさん種類があるので、疑問なら具体的な物質をあげて
再度質問してみてください。

なぜかというと、必要な物質と過程をいくら追っても、なぜ小さい物質から莫大なエネルギーが取り出されるかはわからないからです。質量が消えて、それがエネルギーになる。アインシュタインの式をみれば、光速の２乗がかかっているので、わずかな質量がなくなるだけで、莫大なエネルギーが生まれることが、感覚的にわかるかと思います。

我々の体や物質はどんどん細かくしていくと、素粒子になります。

物質は原子から出来ていますが、順番に細かくしていくと

・原子は電子と、原子核からなります。
・原子核は、中性子と陽子
・陽子も、中性子も、３つのクオークから出来ています。

すると、素粒子レベルで物質は、

・　３つのクオーク
・　電子

に、光子とグルーオンという力を伝える素粒子から出来ています。

ところが、このすべての素粒子の質量をあつめても、物質の質量の１％程度しかありません。我々の質量のほぼすべては、
実は、グル...続きを読む

他の回答も見る

Qブラックホールの説明で情報は失われるという話が出ますが、そもそも通常の化学反応で情報は残る？

良くブラックホールの説明でブラックホールに飲み込まれると情報は失われるという話がありますが、化学反応で失われることはないみたいな説明がされます。例えば※1みたいな説明です。
例えば、目の前にある雑誌を10分前に燃やした場合、どのようにすればその雑誌を読むことができるのでしょうか？
仮に周囲の熱運動を全て測定しても、不確定性原理により情報は確率の彼方へと追いやられる（？）のではないでしょうか？素人考えですが、例えば、雑誌を燃やす時に、炭素が周囲の酸素と結合して、電磁波を出した場...続きを読む

Aベストアンサー

>物理量Bは物理量Aの影響を受けた場合、規則性を持って連動するという仮定でしょうか？
「影響を受ける」「規則性を持って連動する」それぞれどういう意味で使っているのか分かりませんでした。

>しかし、通常、例えば、Aが+1/2でBに影響を与えたとしても、Bが+1/2か-1/2いずれかになる確率は50%であり情報を保持できない気がします。
ψ(0)がAの固有値aの固有状態であったのであれば、
Bψ(t)=(UAU^(-1))Uψ(0)=UAψ(0)=aUψ(0)=aψ(t)
なので、ψ(t)はＢの固有値aの固有状態になります。
こうなるようにＢを選んだのですが、これを踏まえたうえで「Bが+1/2か-1/2いずれかになる確率は50%」と仰っているのでしょうか。

>量子もつれ状態にあれば可能という気がしますが例えば雑誌が燃える瞬間（雑誌は流石に大きすぎますし、光学異性体のある分子が崩壊して元がLかDを調べるような物でも良いです）に周りが都合良く量子もつれの状態になるという事でしょうか？
外界と量子もつれした状態になります。

「都合よく」という言い方からして誤解されていそうなので、定義を確認された方がいいと思いますが、
特定の条件を満たす状態が「量子もつれしてない状態」で、それ以外が「量子もつれした状態」ですよ。
人が情報を取り出せるものに限るとごく一部でしょうが、大部分は量子もつれしてるんですよ。
外界と量子もつれしてる状態は大変扱いにくいので扱う事が少ないだけです。

ただ、情報が残るかどうか考えるうえで、量子もつれ云々というのは本質的な話ではありません。
まずは、１電子系のようなシンプルな系で、情報が残る事について考えてみてはいかがでしょうか。

ハミルトニアンによって時間発展している場合、異なる初期条件から出発すればいつも異なる状態に到達します
したがって、時刻ｔ＝τの状態が決まれば、その状態を実現する初期状態(時刻t=0の状態)も一意に決まってしまいます。
初期状態が決まるのですから時刻ｔ=τの状態にも「時刻t=0に持っていた情報」も含まれていなければいけません。
そういう意味で「情報が残っている」わけです。

実際に情報を得るには測定する必要があって、
状態そのものを測定する事はできませんから、(#7,10のように)どんな物理量を通じて測定する必要があるかを考える必要がありますが、
「情報を知る方法」の事は考えずに、「情報が残っている」事だけに注目するならこういう理解で問題ないはずです。

>物理量Bは物理量Aの影響を受けた場合、規則性を持って連動するという仮定でしょうか？
「影響を受ける」「規則性を持って連動する」それぞれどういう意味で使っているのか分かりませんでした。

>しかし、通常、例えば、Aが+1/2でBに影響を与えたとしても、Bが+1/2か-1/2いずれかになる確率は50%であり情報を保持できない気がします。
ψ(0)がAの固有値aの固有状態であったのであれば、
Bψ(t)=(UAU^(-1))Uψ(0)=UAψ(0)=aUψ(0)=aψ(t)
なので、ψ(t)はＢの固有値aの固有状態になります。
こうなるようにＢを選んだので...続きを読む

他の回答も見る