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何故重力(万有引力)があるのか。

1 :ご冗談でしょう?名無し:01/10/19 22:22 ID:elBdm7AW
不思議で仕方がありません

2 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 22:26 ID:???
「なぜ世界があるのか」は不思議でないの?

3 :噛みの仕業です:01/10/19 22:28 ID:???
で、ちゃんちゃん。

4 :ご冗談でしょう?名無し:01/10/19 22:29 ID:elBdm7AW
授業中ずっと悩んでいたんですから下げないで下さい

5 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 22:40 ID:oa0Rwf3S
それはメカニズムという意味で?
それとも、もっと深い、「生物はなぜ存在するか」みたいな疑問として?
どっちにしろ「答え」はないけど。

6 :ご冗談でしょう?名無し:01/10/19 22:43 ID:elBdm7AW
>もっと深い、「生物はなぜ存在するか」
ではなくて、メカニズムの方です。

万有引力って不思議じゃありませんか?

7 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:01 ID:fxyE4tJv
よくわからん。電磁気力は不思議でないの?

8 :ご冗談でしょう?名無し:01/10/19 23:05 ID:elBdm7AW
>>7
あれはなんとなく納得できるような気がします。
磁気は少しよく分からないところもありますが。
磁気のエネルギーってなんだかよく分かりませんし。

9 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:10 ID:YthoqVNJ
安定しようとしてるんだよ。

10 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:15 ID:fxyE4tJv
電磁気の相互作用は現代物理学的には、粒子がお互いに
光子を交換することによって起きる。これは素粒子の標準理論に
よって完全に記述されています。
それに対して重力は、確かにまだちゃんと解明されているとは言いがたい。

のだけれど、それは「電磁気はどのように働くのか」が解明されている
ということであって、「なぜそもそも電磁気力があるのか」ということへの
答えはやはり存在しないです。
この種類の「なぜ」は少なくとも物理学では答えられない性質の問い
だと思うが?

11 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:17 ID:???
>>8
なんで電磁気だと納得できるのかようわからん。
+と−がくっつきあうのが、男女がくっつきあうことのアナロジーだからか?

12 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:21 ID:???
重力のない世界が成り立たなかったとか、
私達がそういう世界で生まれる事ができなかったから
っていうのは答えじゃないですよね?

13 :ご冗談でしょう?名無し:01/10/19 23:23 ID:elBdm7AW
>>10
まだ高校生なんで、そんな風には分かっていないのです。
基礎しか学んでませんし。
>>11
>男女がくっつきあうことのアナロジーだからか?
よく分からないです。

14 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:33 ID:GPUuxolJ
男女がくっつきあうことは大人になれば分かる。
重力があるのは大人になっただけではわからない。
なんで?

15 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:57 ID:???
坊やだからさ・・・・

16 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/19 23:59 ID:5yVmxZMY
質量があるからだろ?

え、そういうことじゃない?

じゃ、宇宙開闢のときにそういう風に設定されたんだろ。
偶然なのか、神がそうされたのか、オレにはわからんし、どっちでもいいが。

17 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/20 00:40 ID:???
結合エネルギーの副産物かな?
開放してやれば全宇宙、いやそれ以上の爆発がおきるのではないか?

18 :1粒子電子状態なんて机上のクーロン!:01/10/20 08:43 ID:rJw+MnRL
あらゆる物理量が一般座標変換の下に共変だからです。

19 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/20 13:39 ID:???
物理は「なぜ重力があるのか」には答えられないでしょう。
「どのように重力が働くか」がわかるだけです。

20 :々々々:01/10/20 14:36 ID:zuvXrPMg
あらゆる物体の間に、お互いにひきつけようとする目に
見えない力が働くから。

あらゆる物体と光線は、なるべく楽な道筋を進もうとする
から。重たい物体の近くを運動する場合、まっすぐ進むより
も、引き付けられるようにカーブして運動する方が楽だから。

目に見えない粒子が物体の間に飛んで、遠く離れていても
力を伝えるから。

エネルギーの塊が二つあった場合、離れたところに別々に
存在するよりもいっしょになる方が楽だから(物質も一種の
エネルギーの塊として見れる)。

宇宙のあらゆるエネルギーが、散々に存在するよりも
空間的に一つの塊になる方が楽だから。

  それが万有引力。納得できない?

21 :厨房:01/10/20 20:01 ID:LtBQeJrO
F=G*(Mm)/r^2 の r をどんどん0に近づけていったらFは無限大になる。
でも実際にはそうなっていない。どうしてこんなヘンな式を覚えさせるのかな。
学校ではrが1m以下のときはこの式は逝ってよしって教えてくれなかったな。

22 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/20 20:05 ID:???
君はrをゼロにするような状況あったの?

23 :厨房:01/10/20 20:09 ID:LtBQeJrO
彼女とぴったしくっ付いた時の引力の強さはどのくらいかと思ったわけで。
>>22

24 :々々々:01/10/20 20:48 ID:zuvXrPMg
>21
それはrをどんどんゼロに近づけたら普通は物体の表面に
ぶつかってしまうから。それでも強引に表面を突き破って
進むと(つまり地球の中心に向かって穴を掘っていくと)、
自分より前方にある物体の放つ引力と、後方にある物体の
放つ引力の差分を感じるようになり、単純にF=G*(Mm)/r^2
とは書けなくなる。

  でも、相手がとても小さくて密度の高い物体ならば、
rはどんどんゼロに近づけていけるし、Fはそれに伴って
どんどん大きくなる。実際はrが0.0000001 mm(ゼロの数は
正しい?)の距離まで近づくと、物質を構成する原子核の
表面を突き破らなければならなくなり、とても大変。
でもブラックホールの中では突き破っているわけ。

25 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/10/20 20:49 ID:???
君の体を構成する物質にはクーロン力が働かないのか

26 :々々々:01/10/20 21:27 ID:zuvXrPMg
>24
自己訂正:
r=0.0000000002 mm まで近づくと物質を
構成する原子の殻にぶつかり、これを突き破って
0.0000000000001 mm まで近づくと原子核の
表面に到着する。

>25
クーロン力があっても原子の殻は数十ボルトの
エネルギーがあれば突き破れるし、原子核の表面
までは数千ボルト。それに対して原子核の表面を
突き破るには数千万ボルトが必要で桁違い。

27 :1粒子電子状態なんて机上のクーロン!:01/10/20 22:31 ID:URrg/UCO
ニュートンの万有引力の法則はmm以下の長さではまだ検証されていない
って最近出た以下の書籍で読みました。

大槻義彦編「現代物理学最前線5 四次元を越える時空と素粒子(坂東昌子、中野博章)」共立出版p.39〜

なにやらブレイン理論との絡みから我々のスケールで観測される重力が
極めて弱く見えるのは単に見かけ上のことかもしれなそうです。

N.Arkani-Hamed, S.Dimopoulos & G.Dvali: Phys. Lett., 429, 263(1998), Phys. Lett., B436, 257(1998)

この理論によると、重力の基本的なスケールであるプランクスケールは
見かけ上のものであって実際はもっと低くて標準理論のスケールにあるかも
しれないって書いてありました。それは4次元以外の余分な次元の効果が
mm以下から徐々に現われるかもしれないそうです。つまり、万有引力の
法則からのずれがmm以下で観測されるかもしれないってことです。

重力の基本的なスケールをTeV領域と仮定した場合、その効果は0.1mm以下
から現われてくるかもしれないなんて書いてありました。

でも、なんか素粒子関係の予算が削られないためのこじつけっぽい気が
しないでもないんだけど。つまり、TeV領域に重力も含めた物理があるから
加速器実験の予算を減らさないでっていうパフォーマンスな感じもしなでも
ないけど・・・

28 :々々々:01/10/20 22:52 ID:zuvXrPMg
>27
高価な加速器なしでは検証できない理論か。水素
原子の遷移エネルギーの測定精度は 10^-14 に達した
と聞く。でもQEDの摂動計算で計算できる精度は今の
ところ10^-12だっけな。実験と理論を比べて電子と
陽子間の万有引力による補正項に上限がつけられる
ハズ(エネルギースケールが違いすぎて感度がないか)。

29 :厨房:01/10/28 14:03 ID:ltEmGi7l
万有引力の式 F=GMm/r^2の距離ってのは物体の大きさも含めてか。
ならrは0にならないな。

30 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/20 01:18 ID:2hoTVhsv
スピン2のゲージ理論についてどなたか教えてください。

31 : :01/11/20 02:17 ID:Xdn/cx9M
http://korea.hanmir.com/ktj.cgi?url=http://netizen.khan.co.kr/mainnewsviewer.php3%3fartid%3d20011119043556
否定的イメージを改善するために19日から来月16日までインターネット上に
現われた韓国関連間違いを捜し出す‘インターネット間違い狩り大会’を実施する.

http://japanese.joins.com/php/article.php?sv=jnews&src=soci&cont=soci0&aid=20011007225800400
ネット上の歪曲された韓国関連情報を正す為、「韓国を正しく知らせる事業」が来月から始まる。

今日本人の文化が韓国に奪われようとしている
これは韓国とのインターネット戦争だ

■韓国ってこんな国
http://www.geocities.co.jp/HeartLand-Apricot/3493/projectk/index.html
■韓国の竹島占拠
http://www2.justnet.ne.jp/~yoshiro/no_frame/history/honbun/takeshima.html
■従軍慰安婦についての真実
http://hamanasu.sakura.ne.jp/~hn7y-mur/forum/f052.htm
■何故韓国人がこれ程嫌われているのか
http://www.geocities.co.jp/WallStreet-Bull/6199/
■強姦は日本の10倍
http://www.across.or.jp/necizen/essay/e1998/e9810110.html
■暴行は日本の100倍
http://www.koreanavi.com/news/headline/20001128-11.html
■韓国民の4人に1人が”前科者
http://www.worldtimes.co.jp/kansok/kan/soc/010730-1.html
■韓国HPの和訳
http://members.tripod.co.jp/koreawatcher/
■韓国新聞の和訳
http://japanese.chosun.com/

32 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/20 02:46 ID:JiDnsCXs
さみしいから

33 :長文で失礼(1):01/11/20 22:59 ID:HfhLMjww
>5「生物はなぜ存在するか」みたいな疑問として?「答え」はない。
>19物理は「なぜ重力があるのか」には答えられない。

またえらく物理の範疇を限定してしまうんだな。
なぜケプラーの法則が成立するのか答えはないって言ってるようなもんだ。
かつて物理は近代への扉を開けたが、物理の現状は前近代的なレベルにまで
落ちたようだな。物理は革命を起こしてなんぼと思うがね。

荷電粒子間でエネルギーが伝わる形式に熱と光の二種類あることを疑問に思う
奴はいないか? 相対論的不変性が大原則なら光で一本化されていいようなものを、
なぜ熱と共存するのか?

一つの解答を示す。それは「時空間概念やクーロンポテンシャルの背景に熱現象
があるから」というものだ。この考えを具体的に見ていく。

まず熱平衡状態を考える。粒子のエネルギーEkはボルツマン分布pkに従っている。
統計力学の教科書には書いてないが、この場合粒子のエネルギーEkは互いに独立な
確率事象になっている。独立な確率事象があるなら独立試行が定義できて、それを粒子
を観測することと考える。

観測の回数をtとしてエネルギーEkがxk回ずつ観測される確率は次の多項分布
で与えられる。

φ(xk,t)=(t!/Πxk!)Πpk^xk

以降tを時間、xkを空間と考える(註1)。この多項分布はk−1次元のブラウン運動
で近似できる。しかしブラウン運動は相対論的ではない。ブラウン運動の効果を相対論的
に扱うためにブラウン運動を時間積分する。次元が3以上のとき積分は収束し粒子の
ニュートンポテンシャル(位置エネルギー)を与える。

この位置エネルギーが最低になる次元を考える。r=√(Σxk^2)が1より大きい
場所では3、rが1以下の場所では不定か無限大である。次元不定の場所は量子力学
ひいては物質を定義できないので「がらんどう」である。次元を決定するニュートン
ポテンシャルを重力ポテンシャルと考えると、重力ポテンシャルのソースは「がらんどう」
である。だから重力ポテンシャルはポアッソン方程式を満たさない(重力は万有引力ではない)。

クーロンポテンシャルの場合は次元確定の場所で定義する。その場合はポアッソン方程式を
相対論的に扱って電磁場を得る。重力ポテンシャルの場合は時空間の計量に入れて相対論的
に扱う。重力半径と「がらんどう」の半径との関係は、次のような考察から得られる。

34 :長文で失礼(2):01/11/20 23:06 ID:HfhLMjww
まず

0)粒子の半径は不変である。

とする。以下順次

1)粒子の半径は不変なので、宇宙の半径の増大は粒子数密度ρの減少を招く。
2)粒子数密度ρの低下は空孔を生む(註2)。
3)空孔は粒子双生成(正エネルギー粒子と負エネルギー粒子が同時に生成すること)
すなわち粒子数の増大を招く。

と考える(註3)。一般相対論よりrの各点の近傍における光の速さc’を

c’^2=c^2−2*G*M/r

とする(註4)。真空の負エネルギー粒子を光(横波)の媒質と考えると、媒質の粒子数密度ρは

c’^2=μ/ρ

を満たす(μ=剛性率)。上の二式と

M=k1*t,c=k2*t(註3)

から、dρ/dtとrの関係を見ると、dρ/dtはrが小さいほど大きく、重力半径
(2*G*M/c^2)で無限大になる。すなわち重力半径の近傍は粒子の生産地帯である。

もし

重力半径<「がらんどう」の半径

が成立すると、「がらんどう」の内部に重力半径が入ることになり、粒子の生産地帯が侵される。
しかし天体の質量Mの時間的変化はどの天体も一定なので、重力半径が天体ごとに異なることを
考えると上式は成り立たない。これを用いて「がらんどう」の半径の上限を求める。例えば土星
の衛星ミマス

http://www2.crl.go.jp/ka/TNPJP/nineplanets/mimas.html

の質量は太陽の質量の約1.887*10^{−11}倍で、太陽の重力半径を3kmとすると、
ミマスの重力半径はボーア半径の1000倍程度5.661*10^{−8}mである。従って
「がらんどう」の半径はこれを超えない。

35 :長文で失礼(3):01/11/20 23:08 ID:HfhLMjww
なお物理の体系が温度とエネルギーの符号の同時反転に対して不変になることを使えば生物の
基本的な特性を記述できる。その場合もブラウン運動から出発し、原子・電子・光・スピン軌道
を記述するように、細胞・染色体・タンパク質・相同染色体を記述できる。だから重力や生物が
「なぜ存在するか?」という問いは、粒子数とエネルギーのみを前提とする統計力学に帰着できる
わけだ。長々と悪かった。

註1:量子力学の観測がユニタリでないというのは、観測が時間概念の背景にあるため。

註2:真空中に潜伏する空孔とその辺の物質が対消滅しないのは、その辺の物質がクーロン力
による束縛状態にあるため、自由なディラック方程式で記述される対消滅を免れるため。

註3:宇宙全体を立方体でn等分し、その立方体の一辺の長さをLとし、立方体の中の粒子数を
Nとすると、立方体の粒子数密度ρは

ρ=N/L^3

である。NやLが時間に比例するなら、ρは時間の逆二乗に比例する。これは光(横波)の媒質が
粒子(負エネルギー)であり、cが時間に比例するという考え

c^2=μ/ρ

と整合性を持つ(μ=剛性率)。また天体の質量M(∝宇宙の粒子数)がcに比例するという考え

c=G*M/σ^2

と整合性を持つ(σ=ブラウン運動の分散)。

註4:rは時間に反比例するように見えるが、相対論に移行する場合rは光的長さ
(光の速さ*単位時間)で測定されるため、r自体は粒子の半径と同様時間的に不変である
(時間に比例する光的長さで測るのでrは時間に反比例して見える)。

36 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 00:12 ID:13517kzY
>>30
内山さんの本(裳華房)を見れば、スピン2の理論について
分かりやすい説明がありますよ。
他の本でもあるのではないかと思います。

37 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 00:36 ID:???
ありがとう。見てみます。>36

38 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 00:52 ID:???
>>33
>荷電粒子間でエネルギーが伝わる形式に熱と光の二種類あることを疑問に思う
>奴はいないか?

はぁ?何言ってんの?
統計物理くらい習ったんでしょ?

39 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 02:53 ID:zTIwkMjF
>38
>はぁ?何言ってんの?
>統計物理くらい習ったんでしょ?

統計力学は粒子間でエネルギーが伝わる形式まで規定してないだろう。
それが光による場合と光によらない場合(熱)があるということを問題
にしてるわけだ。

40 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 03:28 ID:???
実光子のやり取りと仮想光子である電磁相互作用だろ?
何が不思議なんだ?

41 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 03:42 ID:15idjtth
>実光子のやり取りと仮想光子である電磁相互作用だろ?

それと熱がどう関係すんだ?

42 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 03:46 ID:???
>>41
>>33
>荷電粒子間でエネルギーが伝わる形式

43 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 03:50 ID:15idjtth
実光子のやり取り=光
仮想光子の効果=熱

かい?

44 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 03:53 ID:???
そもそも光と熱という分けかたがよくわからんね
初期宇宙とかの話で出てくる輻射宇宙と物質宇宙みたいな見方ならわかるが

45 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 04:05 ID:15idjtth
>44
>そもそも光と熱という分けかたがよくわからんね

光の場合=粒子間をエネルギーが電磁場を介して運ばれる
熱の場合=粒子間をエネルギーが直接運ばれる(衝突)

ではどうか?

>初期宇宙とかの話で出てくる輻射宇宙と物質宇宙みたいな見方ならわかるが

それはどのような見方?
興味あり。

46 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 04:10 ID:???
>>45
直接衝突ってことは核力ってこと?

47 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 04:14 ID:???
複数の原子核間で働く核力って何だよ…

48 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 04:33 ID:???
>>45
衝突って何?
突き詰めると日常のエネルギーレベルは全て電磁場で片付きませんか

49 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/21 14:00 ID:???
>>33-35
言葉の使い方が変

50 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/22 22:50 ID:ylzkv4ro
>>48
>衝突って何?
>突き詰めると日常のエネルギーレベルは全て電磁場で片付きませんか

フォトンのやり取り=光
フォノンのやり取り=熱

ではどうか? フォノンをフォトンに帰着できるかい?

51 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/11/22 22:56 ID:ylzkv4ro
>>49
>言葉の使い方が変

多項分布

φ(xk,t)=(t!/Πxk!)Πpk^xk(k=1、2,・・・,n)

はn−1次元のブラウン運動で近似できる、の方が正しいみたいなことか?

52 :はらほろひれはれ:01/12/03 03:13 ID:NoO8Fd2a
2つのビー玉を宇宙空間に1cm間隔で置いておくと
2つのビー玉は引き合うのかな?

(その場所は、他の引力を受けない場所と仮定して)

53 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/12/03 04:14 ID:nxCtFn06
>>52
当然、引力は働くでしょ。

54 :ご冗談でしょう?名無しさん:01/12/03 07:41 ID:???
>>48
自由フェルミオンの縮退圧を力/相互作用と見なさないならば(普通はそうだと思うが)、
大体、正しいような気がする。

>>50
フォノンは原子(or分子)結合の格子上の振動の伝搬であり、
その結合は電磁的なものだから、フォノンはフォトンに帰着できると思う。

55 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/04/11 00:36 ID:???
>>36
レスに気がつきませんでした。どうもです。

56 :ご冗談でしょう?名無しさん:02/04/11 16:41 ID:NRE2TiLE
わたしが宇宙を創世した時にヒマつぶしで重力を作用させるようにしたから

57 :ご冗談でしょう?エッチマンさん:02/04/11 23:16 ID:???
56>
へ、へえ・・・

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