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    慣性質量と重力質量
    0
      質量には2種類あります。
      慣性質量と重力質量です。

      たとえば、重いボールが地面に置いてあるとしましょう。
      これを、横から動かそう、厳密に言えば地面に対して平行に動かそうとするときに感じるのが慣性質量です。

      これに対して、地面に対して直角方向に働いているのが、重力質量であります。
      一見すると、重いボール、すなわち、重力質量が大きいから動かしにくいのだと判断しがちですが、

      よく考えると上のように2種類の質量があるわけです。

      さて今度は重いボールと軽いボールの二つを同じ位置から地面におとしたとします。
      例のガリレオのピサの斜塔の実験です。

      重いボールは重力質量がおおきいので、大きな力がかかりますが、慣性質量も大きいので、
      重力がかかるけど、動きにくいのです。

      逆に軽いボールは重力質量はもちろん小さいのですが、慣性質量も小さいので、小さな力がかかりますが、
      慣性質量は小さいので動かしやすいのです。

      結局のところ、重いボールも軽いボールも同じ加速度がかかり、地面に同時に落ちることになります。
      | 物理学 | 06:07 | comments(0) | - | - |
      時間の遅れとは
      0
        時間の遅れの説明に関して遅くなってすいません。
        たいした数学ではないですが、数学的に説明したいと思います。

        まずは、慣性系には世界距離というものが定義できます。
        世界距離の二乗を(dsの2乗)としましょう。

        すると、すべての慣性系では(dsの二乗)=ー(cの2乗)×(dtの2乗)+(dxの2乗)となります。
        さて、ここで、すべての慣性系は対で考えます。

        A車とB車、B車とC車、C車とA車という具合に。
        すなわち、宇宙には絶対的な基準になる空間はないわけです。

        ということは、すべての空間を中心としていい、すんなわち、すべての慣性系は同等なわけです。

        すると、(A車のdsの2乗)=(B車のdsの2乗)=(C車のdsの2乗)となるわけです。
        相対論がなぜ、すぐアカデミズムに受け入れられたかというとこの数学的な美しさにあるわけです。

        さて、時間のおくれですが、今、AさんがA車で走っているとしましょう。
        そしてそれをB車のBさんが車を停車して観測するとします。

        Aさんは、車に乗っているので、Aさんの時間の進み=dτ、距離はdx=0であります。
        すると、Bさんは停車している訳ですから、Bさんの時間の進みは=dt、BさんにとってAさんは走行しているわけです

        からBさんにとってAさんは距離=dxも走行するわけであります。

        すると、上の(dsの2乗)の式をよくみていただきたいわけですが、

        ー(cの2乗)×(dτの2乗)= −(cの2乗)×(dtの2乗)+ (dxの2乗)

        この式だとわかりにくいので、両辺にーをかけると

         (cの2乗)× (dτの2乗)= (cの2乗)×(dtの2乗)ー(dxの2乗)

        よって dt>dτ になります。

        すなわち、たとえば(dt=10分 >(dτ =5分)ともっとわかりやすくすると
        停車しているBさんが10分たつ間に、Aさんは5分しかたっていないわけです。

        だだし、この10分、5分は例えばの数値です。

        ここで、Cは光の速度ということになります。

        まあ、わかったでしょうか?つたない説明ですいません
        | 物理学 | 16:25 | comments(0) | - | - |
        ニュートンの絶対空間と相対性
        0
          ご存知万有引力の法則で有名なアイザック・ニュートンは物がなぜ加速度運動をするのかというのを
          この大宇宙には絶対空間があり、その絶対空間に対して加速度運動するから、

          遠心力が生ずると述べています。
          たとえば、自動車がアクセルをふかして加速度運動をすると、乗員は後ろに慣性力がはたらいて

          力をうけます。ニュートンによれば、これは、絶対空間に対して加速度運動を自動車がしているから
          慣性力を受けるのだといいます。

          この論理に反対したのが、速度の単位マッハで有名なエルンスト・マッハです。
          彼に言わせるとこの宇宙はすべて相対的にできているというのが彼の説です。

          たとえば、自動車が今三台あるとします。道は直線で一本で皆同じ方向に進むとします。
          A車は100キロ、B車は50キロ、C車は30キロで走ったとします。

          ただし、ニュートンと違うのは、A,B,C車はすべて等速直線運動で走ったとします。
          すなわち、すべて慣性系とします。 

          すると、我々はこの3台の車の運動を考えるときに、すべて対で考えろとマッハは言います。
          たとえば、AはBより50キロ速い。BはCより20キロ速い。AはCより70キロ速い。

          大宇宙に絶対空間などなく。単に今述べたように、観測できることだけが真実だとマッハは言います。

          アインシュタインはこの考えに同意し有名な言葉を述べます。
          すなわち「すべての物理法則は、すべての慣性系に対して同じ形で表されなければならない」

          少し、ここからが私もかなり忘れてまして、恐縮ですが、この言葉の要請に基づいて
          四元運動量、四元速度などが定義されていきます。
          | 物理学 | 21:07 | comments(0) | - | - |
          慣性系とは
          0
            時間の遅れを考える前に、慣性系について述べなければなりません。
            慣性の法則というのがあります。

            ガリレオが、走っている船の上から物を落としても、早い速度の船だろうが、遅い速度の船だろうが
            落ちる位置が変わらなかったという法則です。

            もうひとつ付け加えるなら、等速度直線運動を船がしていたときです。
            逆に加速度運動では、こうはなりません。
              
            慣性系とはこの慣性の法則がなりたつ系のことです。
            たとえば、電車で走っているときに、ジャンプをしてもその人は加速度運動を電車がしないかぎり

            ジャンプしたもとの位置に落ちます。
            慣性系とはそういう系のことをいいます、

            次回は時間の遅れについて説明します。少し時間がかかってすいませんでした
            | 物理学 | 01:28 | comments(0) | - | - |
            特殊相対論
            0
              相対性理論には一般相対論と特殊相対論があります。
              よく、走ってるものは光の速さに近づくと、地上の人にとって縮んで見えるとか、
              また、走ってる時間の中では、時間の立つはやさがゆっくり進むというのが、
              特殊相対論といいます。

              まあ、私も学部時代は面白いなぁと思って講義を聞いてましたが、
              時間がゆっくりと進むことについては未だに数学的に証明できます。

              世界距離というものがございまして、よく四次元の世界とは言いますが、
              これは、そういう四次元という特殊な世界がこの大宇宙のどこかにあるのではなくて、

              我々の世界の記述の仕方が、三次元(空間)+時間から
              四次元(空間+時間)になったわけです。

              すなわち、今まで空間と時間は切り離して考えていたのが、同じものとして考えようとしたのが
              3+1=4の四次元の世界であるのです。

              時間の進みの遅さの証明は明日したいとおもいます
              | 物理学 | 11:50 | comments(0) | - | - |
              ダークマターとは
              0
                JUGEMテーマ:学会カレンダー


                 ダークマターとは。

                宇宙には光を発しないが、質量をもつニュートリノのような物質、すなわちダークマターが
                たくさんあるのではないか?

                という仮説がある。なぜそう言えるかといえば、銀河系が回転してはいるが、光っている
                恒星の総質量で計算すると回転の銀河の回転の速度が速すぎてしまう。

                要するに、光を発しない物質が銀河にはたくさんあってそれが、銀河の回転を遅くしているの
                ではないかということが言えるというわけである。

                これは宇宙がよく開いている、閉じているともいうが、ダークマターの総質量によって
                この宇宙が最終的に、永遠に広がっていくか、あるいはいつかは膨張が止まって

                また元にもどるかという、問題ににも関係してくるわけである。
                そういえば、朝日新聞の科学欄に、ニュートリノに質量があると証明した

                研究が、ノーベル賞候補にあがっているという。
                まあ、同じ日本人として応援したいものである。
                | 物理学 | 05:28 | comments(0) | - | - |