- ベストアンサー
アインシュタイン「E=mc二乗」と光子質量0の関係について
- みんなの回答 (6)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
E=mc^2 静止状態の物質のエネルギーと質量の関係です。 速度vを持った場合には E=mc^2/√(1-(v/c)^2) です。 光の速度はcなので、上記の式のvにcを代入すると、質量が0でもエネルギー0にはなりません。 ということです。 相対性理論の枠を超えて議論することも可能ですが、枠内で議論すると上記のようになります。
その他の回答 (5)
- shiara
- ベストアンサー率33% (85/251)
光子の質量がゼロというのは便宜上の扱いです。光子の質量がゼロというのは、光子のエネルギー運動量ベクトルの内積がゼロとなることを言っています。通常の物質は、エネルギー運動量ベクトルの内積が、(m。c)^2になります。m。は静止質量です。これを光子にも無理やり応用して、光子はm。をゼロとしています。しかし、光子には静止する、という状態がありませんので、光子の静止質量という物には意味がありません。つまり、光子の静止質量がゼロというのは、便宜上の扱い、すなわち、光子のエネルギー運動量ベクトルの内積がゼロであることを意味する、ということです。
- mmky
- ベストアンサー率28% (681/2420)
よくある質問ですね。何が違うかといえば質量という概念の違いだけなんですね。 質量=剛体とか塊という考えあるいは想像が間違いなんですね。 質量という概念は正確に言えば密度あるいはエネルギーの集中領域のことなんですね。明確な境界を持ち込んでも持ちこなくてもいいんです。だからエネルギーが集中している領域が明らかな境界を持てば質点とか質量体呼ばれますが、境界が明確でない、つまり分布領域も質量と呼べるものなんです。境界が明確に定義できないので便宜上質量=0としていますがエネルギー密度時空間は存在するので質量(等価)・エネルギー変換式は常に成立するのです。
- ojisan7
- ベストアンサー率47% (489/1029)
電磁ポテンシャルAμを量子化すると、質量なしのクラインゴルドンの方程式に類似の方程式が導かれます。このことより、光子は質量は0ですが、運動量とエネルギーを持つことが導かれます。 下記URLに詳しく説明されていますので、参考にして下さい。
- a-saitoh
- ベストアンサー率30% (524/1722)
E=mc^2 というのはエネルギーと質量の等価性を言っているだけで、「素粒子の持つエネルギーは100%質量由来だ」とは言ってないと思いますよ。
関連するQ&A
- 光子に質量はあるのですか
こんにちは 光子が衝突して電子を飛び出させる、光が粒子の性質を持つことを説明する、光電効果の実験があります。 光は質量が無いから光速で進むことができると聞いたことがあります。 質量の無い光子は質量のある電子を、なぜ飛ばすことができるのですか。 教えてください よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 天文学・宇宙科学
- アインシュタインの「相対性理論」~「時間座標の二乗」-「空間座標の二乗」=1
アインシュタインの「相対性理論」について2つ質問があります。 ------------------------------- 1、時間と空間は相対的であるということを厳密に言うと、「時間座標の二乗」-「空間座標の二乗」=1らしいのですが、これはどういう意味なのでしょうか? 2、E=mc2「物体の質量はそのエネルギー含有量の物差しである」 これは巨大加速器で、粒子をいくら加速しても、光速に近付くと、与えるエネルギーは、その粒子の質量を増加させるのに使われ、決して光速まで至らない。これは、エネルギーが質量に変わり、質量はエネルギーに変わることを意味しているらしいのですが、よく意味がわかりません。。 私はこの分野の知識がないため、初歩的な質問をしているかもしれず申し訳ありませんが、どなたか教えていただけるととてもありがたいです。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- E=mc²
アインシュタインが発表した、 質量とエネルギーの等価性をあらわす関係式 E=mc²(エネルギー=質量差×光速×光速) のそれぞれの単位を教えてください。 おそらくcは秒速だと思うのですが... よろしくお願いします。
- 締切済み
- 化学
- 光(光子)の質量は?
ニュートリノが光速を越えていたっていう実験結果が話題になってますが、それってニュートリノの方が光子より軽かったってことなんですか?---って言う疑問から派生した疑問です。 E=mc*c っていう有名な公式がありますが、光にもエネルギーがあるなら光子のmも0ってことは無いと思うんですが、素人なんでよくわかりません。 相対性理論では光(光子)の質量はどう扱われているんでしょうか、どなたか教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- E=MC^2について教えてください
始めましてE=MC^2について教えていただきたいのですがエネルギー=質量*光速^2で質量とエネルギーは相互に変換できると思うのですが、そこで疑問なのですが 1、質量だけの宇宙は存在できるのか? 2、エネルギーだけの宇宙は存在できるのか? (物質が無ければどのようにエネルギー単体で存在するのか) 3、そもそも質量とは何か?、エネルギーとはなにか? このような疑問が出てきてしまいよく分かりません。 たとえば光子は質量静止質量ゼロですが、実際には周波数分のエネルギーがあるので重力に捕らわれると思いますが質量事態はないとおもうのですが?エネルギーが単独で存在出来るとしてやはりエネルギー単独でも重力に捕らわれるのでしょうか? また質量単独でもエネルギー単独でも重力は発生するのでしょうか? 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 光子の質量と時間について
始めまして、FIXと申します。 光子について色々調べてみたのですが質量0で時間の概念がない素粒子と書いてありましたが、質量0なのになぜブラックホ-ルなどの強い重力に捕われるのでしょうか?、空間自体が曲がっているからなのでしょうか? また、時間の概念がないのなら光子(素粒子)は永遠に崩壊しないのでしょうか?。時間の概念が無いのなら減衰して電波になったりしないと思うのですが。 予断ですが光子について調べている際、時空連続体の中を我々が光速で進んでいて光子は止まっている、だから光速より早いものはないとありましたがこの話はどう評価されているのでしょうか? 宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 質量とエネルギーの関係を簡潔に教えてください
質量とエネルギーは同じ というのがいまいちピンときません アインシュタインの式E=mc2とかひも理論とか光速とかナントカ理論とかなしで、説明おねがいできますか? 例えば、目の前にあるカップの質量が100グラムだと、それがなんでエネルギーになりえるのでしょう? ガソリンが燃えて熱エネルギーが発生するのは経験的にわかるんですが
- ベストアンサー
- 科学