重力発生装置(原理的には可能?)

このQ&Aのポイント
  • 宇宙空間にある球形の器の内部に小さな球体を入れ、亜光速で球体を加速させることで質量が増加します。そのまま内壁との反射を繰り返すことで、球体の運動方向が変化し、器全体は動くことなく位置に留まります。この状態を維持できれば、内壁に接触した時だけ全体の質量が増え、重力が増加すると考えられます。
  • しかし、現実的には実現が困難です。亜光速まで加速する球体の技術や反射を防ぐ内壁素材など、多くの技術的問題が存在します。また、遠心力による重力発生と比べても実現が難しいと思われます。
  • したがって、理論的には可能性があるものの、実現するのは困難であると言えます。同様の考え方を持つ人はいるかもしれませんが、現時点では未解決の課題と言えるでしょう。
回答を見る
  • ベストアンサー

重力発生装置(以下原理的には可能ですか?)

重力発生装置(以下原理的には可能ですか?)     たまにはSFまがいの質問も面白いかとおもいまし     た。(回答はお暇なときで結構です)          宇宙空間にある半径の球形の器を準備します。     内部は空洞で真空です。     この器の質量をm1とします。     その中に、この器より十分に小さい半径の球体を     入れます。     この球体の質量をm2とします。     球体を器の内部で何らかの方法により亜光速まで     加速します。     球体の質量は、相対性理論から亜光速になった分     増加します。 この質量の増分をm3とします。     このときの球体の質量はm2+m3です。     この速度を保ったまま球形の器の内壁を乱反射さ     せます。     器の内壁と球体が接触した瞬間のトータル質量は     m1+m2+m3となります。     (もしかすると接触しなくてもm3が影響するでしょう      か?)        球体は亜光速で内壁を乱反射していますから、必     ず球形器内のどこかに位置しており、反射の都度     運動方向が変化します。     (反射によるエネルギー損失は無いとします。)               したがって球形の器は平均として動くことができず     その位置に留まることになります。          この状態を維持できれば、内部で球体が運動を始     める前と比較して内壁に接触したときだけ(かな?)     全体の質量がm3分増えます。     球体が単位時間内に内壁の全球面の全接点に亜光     速で飛んで接触すればその単位時間内の質量増加     の実効値分が全体の見かけ上の質量になると思うの     ですが...          全体の見かけ上の質量が増えますから、重力が増え     ます。     つまり重力の人工発生装置です。(増加装置かな?)     現実には遠心力による擬似重力発生に比べ亜光     速の弾丸が打つかっても破壊されず反射してしまう     ような内壁素材が出来るかという問題、その他技     術的問題から実現は困難と思いますが、器が球形     なので星の重力と区別が付かないと思いますが...     原理的には可能でしょうか?      間違いも大いに指摘してください。     同じようなこと考えた人いるでしょうね?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • phobos
  • ベストアンサー率49% (515/1032)
回答No.6

> 原理的には可能でしょうか? 原理的には可能だと思います。 > 同じようなこと考えた人いるでしょうね? ご提案のような球殻内部で運動体を跳ね回らせると言う方法は、一つの方法ではあるでしょうが、仮定しなければならない要素が多すぎるし解析しようにも機構が複雑すぎると思われます。 私が読んだことのあるのは、宇宙に浮かべた巨大なコマを、周速が相対論的速度になるくらいの高速で回転させる方法です。 そうすればコマの周辺部に沿って質量が増加(=空間の曲がりが増大)してくるわけですが、ただしホンのわずか質量を増加させるだけでも膨大なエネルギーが必要になることは確かです。 質問者さんの事例で言えば、球殻の中に石ころを詰めた場合にどれくらい質量が増加するかを計算し、相対論効果だけで同じだけ質量を増加させる場合にはどれくらいエネルギーが必要になるかを計算してみると面白いかも知れません。

unikurage
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 球殻内部で運動体を跳ね回らせると言 う方法は実は「ニュートン誌 5月号」 の46ページにあった東大IPMUの村山 さんのインタビューに、「陽子や中性子 の中で3つのクォークが跳ね返るように 飛び回っておりその運動エネルギーが E=mc^2によって原子核のほとんどの 質量として振る舞う」とあったものを応用 できないか?という発想でした。 ただクォークがなぜ僅かに質量を持つ のかは未解決とか... ミクロの素粒子の中でそのようなことが 実際に起こっているなら機構的には「有り」 かな?と思いました。 しかしミクロの素粒子の膨大な集積がマク ロ世界ですからマクロ世界で可能か?は別 問題ですね。 これは、仰るように厳密な計算をしてみて 実用になりうるものか?を考えないと意味 がないですね。

その他の回答 (5)

noname#118073
noname#118073
回答No.5

「重力発生」だったのですね、失礼しました。 これは私の持論なのですが。 重力とは、 地表から伸びた重力子が空気中の分子と共鳴し引き付けられている現象ではと考えています。 平たく言えば、地球という磁石に磁気共鳴し引き付けられた砂鉄。 面白いことに磁気共鳴しやすい物は重く、それ以外は軽い。 水も磁気共鳴?している。化学実験用備品で、装置の上面に置くだけで混ぜ合わせる商品が販売されていました。回転式と非回転式の二種類。 地表から伸びた重力子は、落雷のメカニズムのなかで地表から伸びているお迎え放電 ストリーマではと推測しています。 また、落雷の放電は、空気中の不純物を避けているかのような動作です。

参考URL:
http://www.rakurai-yokusei.jp/rakurai.html
unikurage
質問者

お礼

重ねてのご回答有り難うございましした 重力子(グラビトン)は未発見粒子ですが、 LHC実験で発見されるとよいですね。 落雷については、その昔積乱雲の発生 により大気中で静電場の蓄積が起こり 大気の絶縁力が弱い部分が破壊される 現象と習いました。 従って「雷が落ちる」という表現は正しく 無く、全ての雷は落ちていると...

noname#118073
noname#118073
回答No.4

落雷のメカニズムが反重力のヒントになるのではないかと思います。 雷はどのようにして落雷の経路(みちすじ)を決定するのか? http://okwave.jp/qa/q4171005.html 昔、イオンクラフトというものが流行っていたようです。この現象の浮き上がる要素はアルミホイル間に高電圧を流し、空気中のある物質を化学変化させ重水素を下方へ落としながら浮き上がっているようです。

unikurage
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 質問は「反重力」ではなく「重力発生」なので すが密接な関係はあるのかも知れませんね。

回答No.3

昔どこかで球体を高速回転させて重力を増加させる、 というのを本で読んだことありますね。 まず、こう考えませんか? 質量を与えるための「外部エネルギー」はどこから得よう? どうしよう? 莫大なエネルギーだ どうやって貯めておこう? そうだ!そのエネルギーを質量として保管しておこう・・・ ・・・・・ ・・・・・あれ?意味なくね? まあ、冗談で 同じ質量でも出来るだけ小さな体積に押し込めれば、その物体表面の重力は (半径を縮めることで)半径の2乗に反比例して増えていきますから、 その意味では重力を増加させていると言えるでしょう。たぶん。 それがこの「重力発生装置」の本質でしょうね。

unikurage
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 >昔どこかで球体を高速回転させて重力を増加させる、 >というのを本で読んだことありますね。 それは知りませんでした。 やはり同じようなこと考えた 人いるんですね。 考えたことは、エネルギーを保存(保管)することではな く星の様な物質の集積(高密度化)や遠心力以外の方法 で重力を発生する仕組みを人工的に作れないか?とい うことなんです。 加速のためのポテンシャルエネルギー→小質量物体の 亜光速の運動エネルギー→質量増加→重力という変換 だけですが、遠心力での疑似重力では簡単だが外に向 かってしまうので内に向かう重力が出来ればスペースコ ロニーの住環境がより星に近づくかと.. それに大質量の小惑星を一カ所に集めるなどの方法よ り建設が楽かな~などとも...後者のほうが楽かも.. しかし結局これで発生した質量を集積し地球重力にまで するには出来るだけ小さく作り膨大な数量を作る必要が あるな~とも思いました。 もしかすると質量のある素粒子の内部で同じ様なことが 起きているのかな~?なんて考えながら...  

  • k_kota
  • ベストアンサー率19% (434/2186)
回答No.2

とりあえず、重力が増加するのは正しいようです。 しかし、だから何?という所じゃ無いでしょうか。 非常に強力に重たいものを加速してそのような状態に置けば多少の重力は増えるでしょう。 しかし、それなら材料自体をまとめておく方が発生する重力が強いです。 つまり、核分裂のエネルギーで加速して質量を重くするよりも、 その材料をそのまま置いた方が重力が強いのです。 なぜなら、核分裂で消費されたエネルギー分重くなるよりも、 元の物質の方が重いからです。 単位空間あたりの重力、つまり密度的な観点でいけばいいかもしれませんが、それも微々たるものだと思います。 また、実際問題衝突に際して完全弾性衝突はしないと思います。 衝突頻度が大きければ熱として逃げていくでしょうし、 頻度を下げると、結局密度が低下してしまいます。 星の重力云々というためにはほぼブラックホールを作る必要が出てきます。 まあ、考えることはいいのですが、そのあとのことまで筋を通して考えられるようになればすばらしいでしょうね。

unikurage
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 >つまり、核分裂のエネルギーで加速して質量 >を重くするよりも、その材料をそのまま置いた >方が重力が強いのです。 >なぜなら、核分裂で消費されたエネルギー分 >重くなるよりも、元の物質の方が重いからです。 これは加速にその物体の内部エネルギーを 使う場合ではないでしょうか? 違ったらごめ んなさい。 外部エネルギー(加速器など)を使っても同じ でしょうか? >密度的な観点でいけばいいかもしれません が... 確かに、質量が増加したとしてもそれを高密度 に集積できなければ地球重力のような環境は 難しいですよね。 この装置を超小型に作って膨大な数量を生産 し小さな領域に集めなければ無理かと... >完全弾性衝突はしないと... はい、そのためわざわざ「反射による損失なし 」と仮定したのですが実際は無理と思います。 >ブラックホールを作る必要が... 現在行われているLHCによる超高エネルギー での陽子ー陽子衝突で小さいながら極短時間 ブラックホールになる可能性があると聞きまし た。 それがどれくらいの重力を発生するのか は承知していませんが、この極小さなブラック ホールを宇宙空間に長期間維持できれば人 工重力源になりうるでしょうか? >筋を通して考えられるようになればすばらしい >でしょうね 仰る通りです。 有り難うございました。

  • tetsumyi
  • ベストアンサー率26% (1858/7094)
回答No.1

残念ながら理論上質量は増えません。 球体を加速するにはエネルギーが必要です。 球体内部のエネルギーを使って加速するのであれば、そのエネルギー分の何かの質量が減って球体の質量増加分に使われたことになります。

unikurage
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 夢物語のような荒唐無稽な話にご回答いただけるだ けで大変恐縮です。 球体の質量がどれくらいで器がどれくらいの大きさと も何とも書いていないので極原理的な話にしか出来 ないと思いますが... 球体の加速方法としては「円形粒子加速器のような もの」をイメージしています。 無論外部エネルギーのつもりです。 (そんな加速器を宇宙に作るだけでも至難ですが..) 円形加速器で加速しておいて球形の器内に入射し、 直ぐに蓋をします。

関連するQ&A

  • 反重力飛行で超光速飛行は可能!?

    柳田理科雄『空想非科学大全』(メディアワークス)という本の中で柳田氏は負の質量を用いたウルトラマンの反重力飛行(負質量推進)を思いつく。柳田氏はウルトラマンの上半身が正質量、下半身が負質量の物質で出来ていれば反重力飛行は可能と主張する。ただし負の質量が「ある」と過程します。ところがこの後こんなことを主張します。 この原理を応用すれば、飛行速度はマッハ5といわず、光速をも越えられる。通常の物体が光速に達することができないのは、光速に近づくにつれて質量が無限に増加するためだ。しかしこの場合は、下半身はプラスに増大し、上半身がマイナスに増大するのだから、質量はどこまで加速しても差し引きゼロ。驚くべし、質量増大による速度限界は、存在しないのである。これは素晴らしい!反重力飛行が、超光速飛行をも可能にしてしまった。筆者は今、モーレツに感動している。 これで超光速は可能になったのでしょうか!?

  • 慣性質量と重力質量は同じ?→エレベータの相対論効果

    慣性質量と重力質量は完璧に一致するのでしょうか? 例えば上昇するエレベータ内で質量を計るとします。 エレベータ内に質量計測装置を設置して、地上の観測室と電波によって通信を行うとします。 エレベータを延々と加速し続け、地上との相対速度が光速に近くなるにつれて相対論効果が現れ、加速をするためのエネルギーが足りなくなってしまいます。 一方で重力崩壊間近にある星が重力崩壊を起こしてブラックホールになる時は、外部の観測者との間の相対速度は光速を超えてしまいます。 このように光速に近い状況でも慣性質量と重力質量は完璧に一致するのでしょうか?

  • 相対性理論 質量の増加

    相対性理論によると、物体は光速に近づくほど加速しにくくなるそうです。 その理由は質量が増加するからということらしいのですが、これは本当なのでしょうか? また、実際に観測することは可能なのでしょうか? たとえばの話、なんらかの方法で地球を加速したとします。 相対論によれば地球の質量が増し、その結果重力も大きくなると思うのですが、あっていますでしょうか?

  • 糸の張力Sを教えてください

    図のような装置において全体が左側の斜面を滑り降りる運動をしている。 このとき、糸の張力Sをm1、m2、α、βおよび重力加速度gを用いて表せ。 斜面上や頂上での連結を含め、すべてにおいて抵抗は働かないとする。

  • 物理の問題です。宜しくお願い致します。

    図は手書きですが、宜しくお願いします。 地球の半径R(m)の球体とみなしその中心を通る直線状のトンネルを考える。 図は中心Oを含む地球の断面を示している。AとBはそれぞれ地表面上の出入り口とする。Oを原点としBからAへ向かう向きをX軸上の正方向とする。トンネルの占める体積は、地球全体の体積に比べて、無視できるほど十分に小さく、トンネル内部において、質量m[kg]の小物体はトンネルの壁面と接触せずに運動するものとする。 又地球の密度は、一様であり、地球の大気および地球の自転、公転、他の天体の及ぼす影響は、考えないものとする。地表面における重力加速度の大きさをg[m/s^2]とする。 (1) 小物体がx軸上の位置x(m)にある時小物体にはたらく力F[N]をx<-R -R≦X≦R R<Xの3つの場合にわけて、g ,m ,R, x,を用いて表せ。ただし、小物体に働く力は、Oを中心とする。半径IxI の球内部の質量がすべてOに集まったと考え、その全質量が小物体の及ぼす万有引力に等しいものとする。 ※このような問題です。御願い致します。

  • 物理学(おもり、滑車)について

    下記の問題の解き方、できれば答えまでの過程も教えて下さい。 1.下図左に示すように、滑車にかけたひもの両端に皿をつけ、一方の皿に 質量mのおもりA、Bを重ねてのせ、他方の皿に質量mのおもりCをのせた装置がある。 おもりAB間に働く力Rを求めよ。但し、ひも、皿、滑車の質量と摩擦は無視出来るものとする。 (答え:R = (2/3)mg) 2.下図右に示すように定滑車にひもをかけその両端にm1=11kg、m2=9kgのおもりをつける。 この滑車に力F=196Nを作用させ上方に引き上げるとき、おもりに生じる加速度を求めよ。 ひも、及び滑車の質量、摩擦は無視出来るものとし、重力加速度gは9.8m/s^2とする。 また下図における 加速度a1は定滑車に対するおもりの相対加速度を示し、a2は装置全体の 加速度である。 (答え:a1=0.990m/s^2, a2=0.0990m/s^2, おもり1:0.891m/s^2 下方, おもり2:1.09m/s^2 上方) (自分の解いたやりかた) 1.おもりA:ma = mg - R・・・(1) B:ma = mg - R・・・(2) C:ma = R - mg・・・(3) (1)+(2)+(3) 3ma = mg - R 2. 全体:(m1+m2)a2 = F + 2T - (m1 + m2)g それぞれのおもり:m1a1 = m1g - T m2a2 = T - m2g

  • 物理  力学

    とりあえず問題と答えを・・・ 「図に示すように、定滑車にひもをかけその両端に質量m1=11kg、m2=9kgのおもりをつける。この滑車に力F=196Nを作用させ上方に引きあ上げるとき、おもりに生じる加速度を求めよ。ただし、ひもおよび滑車の質量、摩擦は無視できるものとし、重力加速度はg=9.8とする。また問図におけるあa1は定滑車に対するおもりの相対化速度を示し、a2は装置全体の加速度である。」 図は、滑車があり、右におもり1、左におもり2がかけられ、おもり2からおもり1の向きに a1 、滑車上向きに a2 と書かれています。滑車は上方にFで引かれています。 答えは「a1=0.990,a2=0.0990,おもり1:0.891下方,おもり2:1.09上方(単位はすべてm/s^2)」 私が立てた式は m2×a1=T-m2×g-m2×a2 m1×a1=m1×g+m1×a2-T (m1+m2)×a2=F-(m1+m2)×g で計算したのですがa1の答えが0.98になってしまいました。 よく考えるとm2とm1をたすと20kgで×9.8で196Nですよね? なんで上方に196Nで引っ張ると加速するのでしょうか?その場で停止してるだけのような気がしますが;。 教えてください。

  • 潮汐力による変形をルジャンドル関数で表すには

    こんにちは、 下記の式ηは、地球と月の重力による球形の海面からずれる高さを 求める式です。 η=3/2*M/E*(e/R)^3*e*(cos^2λ-1/3) E:地球の質量 M:月の質量 e:地球の半径 R:地球-月の距離 λ:地球の中心から月と地球表面のある点―高さηを求める点―を見る角度 を示しております。 具体的に計算してみますと e/R=1/60.3 M/E=1/81.3 地球の半径をe=6370kmとしますと、 λ=0、180度のとき 0.357353m で一番膨らみ、 λ=90、270度のとき -0.178676m で一番へこみます。 これは、現実的な満潮、干潮時の数値とほぼ一致するようです。 ここで、質問ですが、 球体の中心から表面までの距離Rは、対称軸から測った角度θの関数と して、ルジャンドルの多項式Pλ(θ)によって展開でき、更に、中心 に関して変形が反転対称であるとすれば R(θ)=R0(1+α0+α2P2(θ)+α4P4(θ)+α6P6(θ)+、、、) と表せますが、上記の潮汐力による地球(球体)の変形もルジャンドル関数で 表せるのでしょうか?

  • 2次元の力学の問題です

    ####################### 水平面上に、クサビABCがおいてあり、 クサビの斜面AB上を物体Dが滑り降りる。 すべての接触面の摩擦を無視できるものとして、くさび の加速度aを求めよ。 ※地球上の話だと思ってください。 (つまり、各々の物体に対して質量と重力加速度の積で表される力が働いているということです) 下にその状態の詳細を書きます。 ーーーーーーーーーーーーーーーー ○クサビABCについて ・三角形である。 ・角BACはθ ・角ACBは90°、 ・辺ABの部分を水平面にのせている。 ・質量はm2。 ○物体Dについて ・物体は長方形である。 ・斜面ABにのっている辺の長さはABより小さく、  また、それは長方形の長いほうの辺である。 ・質量はm1 ーーーーーーーーーーーーーーーー です。 ####################### という2次元の力学の問題なんですが、 以下のように考えて解いても答えがあいませんでした。 どうしてもこの考え方が間違っている理由がわかりません。 どなたかご教授お願いします。 ■考え方 クサビに関する水平面に平行な方向についての 運動方程式は m2×a=m1×g×cosθ×sinθ  ※gは重力加速度 (この場合、m1の垂直抗力の水平面に平行な方向 の力がクサビの加速度に等しいと考えたため) ∴a=(m1×g×cosθ×sinθ)÷m2

  • この静電気発生装置の原理は?

    以下のページに静電気の発生装置の製作法が書かれています。 http://www.urban.ne.jp/home/ichiya/craft/seidenki.html どうも今ひとつ原理が理解できません。 原理の部分に ”水が帯電する” とありますが、なぜ水が帯電するのでしょうか。 どうも”コイルが帯電しているとその電界の中を通過する水が逆の極性に帯電する”ということが書かれているようですが、この電荷の分離・移動がどうして起こるのか理解できません。 水が千切れることに関係があるような書き方ですが、それなら剥離帯電? でも同じ物質同士で剥離帯電がおこるのか?もし剥離帯電だとしてもまた下の缶におちてしまえば中和してしまうので静電気の蓄積は起こらないはず。 とすればやはり、水とコイルとの間で何らかの電荷の移動があるはずだが、そのメカニズムの正体は? そのメカニズムは具体的にどこで起こるのか。コイルの内部は電位勾配のない一様電界だろうから何かが起こるとすれば入り口、または出口の電位勾配のある部分か? だとすれば強制的に電位勾配を作ってやればこの電荷移動のメカニズムはもっと効率的に作動するのか? 最後に水がコイルの周りをふわふわと漂いはじめる、との記述はコイルと水滴が同極性に帯電していることを連想させますが、それは最初の説明の”逆に帯電する”と矛盾しているようにも思えるし。。。 とにかくよく理解できません。 わかるかた、可能な限り詳しい説明をお願いします。