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E=mc^2のEのm換算値は重力作用を持ちますか？
E=mc^2で表されるエネルギーと質量の関係ですが、この「エネルギーの質量換算値」は他を引き寄せる重力作用を持ちますでしょうか? 例えば運動エネルギーや光も重力作用を持ちますか？ 特殊相対論での「質量」は一般相対論とどのように絡むのでしょうか？
- bansyosuiho
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- 物理学
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#7です。 ＞速度による「質量の増えた分」と「運動エネルギーの質量換算分」は 「同じ」でしょうか？ 同じと思います。追加されないと考えます。 ＞ただし、光のエネルギーは除くのですよね。 除かなくてよいと思います。現実には出来ませんけど、内部で光を何回でも反射できる箱を用意して、その中に十分なエネルギーの光を閉じ込めたら、そのエネルギー分の質量換算値の重力は測定できると思います。 ＞対生成前のエネルギーにその重力作用がありますでしょうか？ なのであると思いますね。 ＞運動エネルギーは速度に依存しますが、物体Aのそばを物体Bと物体Cが異なる速度で通過する場合、物体Aは物体Bを基準とした場合と物体Cを基準とした場合で異なる重力作用を持ちますでしょうか？ 異なると思いますが、ちゃんと計算すれば矛盾した結果にはならないでしょう。ドップラー効果じゃないですが、重力作用だって相対速度に依存すると思えます。 例えば物体Ｄを光速ぎりぎりまで加速したら、理屈上はエネルギーが集中しすぎてブッラクホールなみの重力を発するのかもしれませんが、Ｄは自分からほぼ光速で遠ざかってる訳ですから、そこからの重力は普通に弱い気がします(^^)。 いずれにしろちゃんと計算しなきゃ駄目だと思います。国立天文台やいくつかの大学や研究機関は、インターネットで公開でこういう質問を受け付けてますから、そこに質問してみてはいかがですか？。
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- ddtddtddt
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この前、質量の起源と言われるヒッグス粒子が発見されたのをおぼえてる思いますが、ヒッグス粒子だけでは1gの物体の質量の1/1000にも足りないそうです。ヒッグス粒子で質量を与えられるのは、本当の素粒子のみ。では物体の大部分の質量の出所はというと、核力などの素粒子の結合エネルギーなどだそうです。なので、 ＞E=mc^2で表されるエネルギーと質量の関係ですが、この「エネルギーの質量換算値」は他を引き寄せる重力作用を持ちますでしょうか? の答えはyesと考えます。 高速で走ったら重くなるのか？も同様です。速度が速いとは、一つの物体に運動エネルギーの形でエネルギーを集中させる事です。極端な例として空間の局所にエネルギー集中させれば、粒子と反粒子の対生成が起きますから、答えはyesと思います。
お礼
ありがとうございます
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聞き方が中途半端で申し訳ありませんでした。 速度による「質量の増えた分」と「運動エネルギーの質量換算分」は 「同じ」 でしょうか？ あるいは速度により質量が増え、かつ運動エネルギーの質量換算が追加されるのでしょうか？ > E=mc^2で表されるエネルギーと質量の関係ですが、この「エネルギーの質量換算値」は他を引き寄せる重力作用を持ちますでしょうか? の答えはyesと考えます。 ただし、光のエネルギーは除くのですよね。 粒子と反粒子の対生成が起きた場合、そこに重力作用が発生することには疑問は持っていません。 対生成前のエネルギーにその重力作用がありますでしょうか？ 粒子と反粒子が衝突し、一部が光エネルギーとなったとき、重力作用は減りますでしょうか？ （別の質問にも投げた項目ですいませんが） 運動エネルギーは速度に依存しますが、物体Aのそばを物体Bと物体Cが異なる速度で通過する場合、物体Aは 物体Bを基準とした場合と物体Cを基準とした場合で異なる重力作用を持ちますでしょうか？
- tetsumyi
- ベストアンサー率25% (1944/7522)
No.4ですが空間の歪みと重力作用は別物とは言っていませんよ。 質量がないので重力としての力は働かないという意味です。 それでエネルギーの大きい紫外線とエネルギーが小さい赤外線がブラックホール近くを通過して分光すること事はない。
お礼
ありがとうございます
補足
失礼しました。 他を引き寄せることと他に引き寄せられることは別ということですね。 他を引き寄せるのは質量が生む時空の歪であって、引き寄せられるのはその歪に沿った経路に過ぎないということですね。 もう一つ教えていただきたいのですが、「運動していれば微量であっても見かけの質量は増し。。」ということは、運動エネルギーの質量換算は、「光速に近づくほど重くなる」という話の「重くなる」分の言い換えと思っていいですか？
- Nouble
- ベストアンサー率18% (330/1783)
失礼しました、 途中の、説明と、 論拠提示が、 希薄でしたね。 お示しの、式は アインシュタイン氏の、考えに 沿うものだ と、考えます。 で、あるならば、 氏の、考えの 根源たる、 行動原理からをも、読み、 式が、提示された 背景への、理解に 努力する方が、 良いかと、思います。 氏の、物理学の 行動原理と、しては、 物理学への、衝動が 挙げられると、思います。 何故、 物理学に、走ったか、 其れは、 氏、所謂所の、 神の、振る舞いの (以下、仮に自然と呼称する) 其の、行動原理を 知りたかったから、 詰まり、信仰心です。 此は、 特に、有名なものと 考えています。 氏の、信仰上 意訳ながら 自然は、シンプルだ と、しています、 故に、 だからこそ、氏は、 裏腹な、挙動等 無く、 統一理論が、ある筈だ と、したの、ですよね？ 此は、 当時の、発言にも 現れていたと、認識しています。 確か、当時、 複雑な、振る舞いを 自然が、示す、 と、いう 主張に、対し、 強く、反論していたとも 記憶して、います。 此の事よりも 氏の、考えの上での 相対性理論では 質量は、区別無く 同じものであり、 故に、 挙動に、全て 差は、ない、 此の様に、 氏は、認知していた、 との、結論を 持つべきだと、考えます。 所で、 氏に、対し 盲目的、信頼を 寄せられる事は、 全くもって 信仰上の、自由ですが、 其の際には、 科学的、規範を 守るか、どうかは、 提示、頂かないと、 話しに、付いて行けなくなり 困ります。 此は、信仰論ですか？ 其れとも、 氏の、提示物と、 現実の世との、 兼ね合いに、 関する、話しですか？ 氏の、論は 既に、幾つか 反証観測済みなので、 矛盾点が、無いと するには、 無理が、ありますよね？ 付け加えますが、 氏は、 エネルギーの、増大に 沿い、 質量も、又 増大する と、しました、 又、氏は 自然の、振る舞いは シンプルで、 意訳ながら 裏腹を、含まず 常に一様だとも しました。 ならば 加速限界を、迎え得る 状態と、しては 質量が、ほぼ無限な 状態ですよね？ 此は、明確に 其の存在が シュバルツシルト半径内に、落ちる とも、 知る事が、出来ます。 では、現実に シュバルツシルト界に、 落ちた、存在とは？ ブラックホールですよね？ ブラックホールが、 加減速、可能な事を 相対性理論では、 どう、処理 可能なのでしょうか？ (理解頂けるか、不安です) 貴方の、素養に 対する、 勝手な、解釈の元 此の辺の、説明や、 論拠提示を、 怠った、事に 関しては 謝罪、致します。 しかしながら、 充分な 現実との、照合が、 伴わないと、見て取れる 否定には、 些か、 心を、痛めましたよ？ 追記、 書いていて、 大型核実験と、重力震観測波形の、 相関性に、 興味を、持ちました。 まだまだ、 規模が、小さ過ぎる、 観測対象面との、 著しい、不一致に より、 精度が、落ちる、 等の、可能性が あり、 故に、 影響を、読み得ない事も 考え得ますが。 少なくとも、 大規模核実験が 複数台の、重力波観測装置の、 結果に、 地震震動では、ない、 重力派震動と、して 影を、落としている場合。 氏の、論ではなく 現実理解と、しては、 もう何も、 語る、必要も ないですよね？
- tetsumyi
- ベストアンサー率25% (1944/7522)
運動していれば微量であっても見かけの質量は増し、質量換算で数式上で重力加速度に影響は出る。 光はエネルギーであって質量に変換することはあっても、電磁エネルギーである限り質量は持たないので重力作用はない。 だから光は重力では曲がることはなく、空間が歪んでいることで曲がったような観測結果が得られるだけである。 全ては相対論的力学系の数式で完結した理論体系を成しています。
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ありがとうございます。
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つまり ・運動エネルギーは換算質量分の重力作用を持つ が ・光のエネルギーは重力作用を持たない ということですね。？ 空間の歪みと重力作用は別物というのも初耳でした。
- Nouble
- ベストアンサー率18% (330/1783)
有難うございます。 〉換算質量は他を引き寄せる意味での 〉重力作用を持ちますか？ 私論では アインシュタイン氏は、 其の様に、認識していた。 と、言う、 見解を、持ちます。 此処で、注釈を 添えて、おきます。 此等は、あくまで、 アインシュタイン氏の、 認知に、対する 私の、私論であり、 アインシュタイン氏、認知、 私の、私論、 どちらか、 又は、両方に 誤りがある、可能性を 孕みます。 少なくとも、こんにち 「全ての、存在が 高速を越え得ない」 此の、反証には 成功していますし、 併せて、 「ブラックホール等と、言う 光速を、何をもも 越え得ない、 と、する際の、 論拠具現対の、権化たらん存在、 質量許容量を、超えてしまった存在、 此は、論に依れば 加速限界を、迎えているが、 現実には 更に、横方向に 加速、可能だ」 等と、言った 矛盾点も、見られると 思います。 詰まりは、 現実との、乖離が 濃厚だ、 と、言えそうです。 追記、 私自身、氏へは 敬意を、よせる 対象だったのです。 にも、関わらず、 此の様な、見解を よせる、以外には、 公明正大さ、公正さ、 此等を、保てない 等とは、 とても残念に、思います。
お礼
ありがとうございます。 ただ残念ながらお答えの論旨を理解するにいたりませんでした。 特殊相対論は、絶対位置が存在しないことと無限の速度というものが存在せず光速が最高速度だと、いうことだけで完璧に求められる完全理論です。何の矛盾もありません。 問題が「重くなる」「遅くなる」「縮んで見える」などの日常用語での説明にあるとは思っています。 特に「重くなる」には「加速しづらくなる」「時空を歪め他を引き付ける重力作用」の２面があるのに、重力作用は特殊相対論の範囲ではないので、明確にされたものをまだ見たことがありません。 このあたりが明確にされれば嬉しいと思っています。
- Nouble
- ベストアンサー率18% (330/1783)
アインシュタイン氏は、 全ての、存在は 光速を、越え得ない、 と、しました。 以下は、意訳ですが 何故なら、 加速に、伴い エネルギー、蓄積量が 質量換算され、 併せて、 増大し過ぎ、 故に、 加速が、叶わなくなるから、 との、事です。 詰まり、 氏、自身の 解釈と、しては、 エネルギー⇔質量 に、おける、 双方向性を、認めていた 事に、なります。
お礼
ありがとうございます
補足
この換算質量は他を引き寄せる意味での重力作用を持ちますか？
お礼
ありがとうございました。 なんとかこの単純な質問を単純な質問の形（自説と捉えられない形）にまとめて大学等に投げてみようと思います。 これはお答えいただかなくても結構ですが、 ブラックホールぎりぎりの質量の星近辺を多くの粒子が流れる場合、遅い粒子を基準とすれば普通の星で、 速い粒子を基準にすればブラックホールになっているということはありますでしょうか？
補足
再確認ですが 光のエネルギーも他を引き付ける意味での重力作用を持つ ということですね。