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解決済みの質問

光の質量について

一般に静止質量m、運動量pの粒子について
E^2=m^2+p^2
が成り立ち、光についてはm=0なので
E^2=p^2
となる。

というのが私の理解でしたが、ネット上でたまに
光について
E^2=M^2=p^2
というように質量を使って解釈する方法が見受けられます。光速cを使って書くと
p=Mc
E=Mc^2
となっていて確かに初等的な運動量の定義と相対論的なエネルギーと質量の関係式っぽいものが出てきます。また、光を閉じ込めた物体はこのMの質量だけ増加したとみなすことができます。通常だと熱を持った粒子は質量が増加するというような解釈になり、その起源は熱振動からくる相対論的効果と考えられる思います。
この光の質量のようなものMは物理学的に定義されている(名前などが付けられてる)量なのでしょうか?(massiveな場合の相対論的質量に対応する?)
また、このような解釈は専門書などでは見たことがありませんが、物理学でこのような解釈をすることがあるのでしょうか?
さらにこの解釈をした時に不都合なことは起こらないのでしょうか?

投稿日時 - 2013-12-16 06:27:03

QNo.8388218

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

こういうの読んでください
http://homepage2.nifty.com/eman/relativity/illusion.html

投稿日時 - 2013-12-20 22:09:16

お礼

回答ありがとうございます。

Mは光の相対論的質量であるが、現在の物理学ではそのように呼んだり質量と解釈するのは不適切ということですね。
相対論的質量はニュートンの運動方程式に現れる質量を特殊相対論的に拡張したものなので、慣性質量であるが、光についても慣性質量の意味で解釈するのは誤りということですね。
質量と呼ぶか否かの問いについては呼ぶ(呼んでいた)と主張している方が他にいるようですので、正しそうです。
http://profmattstrassler.com/articles-and-posts/particle-physics-basics/mass-energy-matter-etc/more-on-mass/the-two-definitions-of-mass-and-why-i-use-only-one/

投稿日時 - 2013-12-20 22:38:08

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回答(37)

ANo.38

まあ、質問者が失礼だけど一般に質量うんぬんをy/nで答えてほしいというのも、解かる気がします。

質量という概念の内容や定義は、動力学、力学の歴史とともに推移してきている[1]。

物理学的には厳密には、動かし難さから定義される慣性質量(inertial mass)[2]と、万有引力による重さの度合いとして定義される重力質量(gravitational mass)[3]の二種類の定義があるが、現在の物理学では等価とされている。質量の発生原理は長年研究されているが未だに解明されていない。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B3%AA%E9%87%8F

エネルギーや運動量が本質でも速さに対しての質量という概念は有効なんですから

投稿日時 - 2013-12-22 22:41:49

ANo.37

もともと、ニュートン力学で導入された質量が曖昧なものであるし、物理量の標準は量子標準がほとんど採用されているのに、今の質量標準はkg原器をもとにしているということもあります。

それだけ「質量」に対する定義が問題になっているということです。
ちなみに、E^2=m^2+p^2は質量のあるものを前提にした式です。

投稿日時 - 2013-12-22 15:19:45

ANo.35

いくつか式があり、どの式のMか不明瞭であるので答えられない

投稿日時 - 2013-12-20 21:53:27

補足

光のエネルギーE=pcに対し、E=Mc^2とおいたMのことです。

投稿日時 - 2013-12-20 21:59:18

ANo.34

ああそうですか。

そうやって堂々巡りを繰り返せばいいんじゃないですか?
もうMがなんなのか答えてるのでこれ以上答えることはありませんね

投稿日時 - 2013-12-20 21:43:14

補足

Mが何なのかという質問もしておりましたが、それ以前にMを物理学で質量と呼んでいるのかという質問にハッキリ答えてくださらないのでとりあえずその質問にしぼっています。

Mのことを物理学では質量と呼ぶのでしょうか?

投稿日時 - 2013-12-20 21:51:01

ANo.32

何が言いたいかというと、形式論を本質論に持ち込まないでもらいたいということ

光が質量を持たないと言っているのに、形式的な質量を持ってきているものを見てその本質は何かと聞いている質問が論理破綻しているということを指摘しているのに、一向に理解してないじゃないですか

投稿日時 - 2013-12-20 21:21:34

補足

本質とは何かと訊いた覚えはありません。
現在の物理学ではMを質量と呼んでいるのかどうかを質問したつもりです。

投稿日時 - 2013-12-20 21:40:22

ANo.31

あ、もしかして有効質量とか相対論的質量ってなんだかわかってない?

それは「質量のあるものの質量を補正している」だけであって、「質量があるか?」という問いには答えられないからね。
数式をこねくり回してあたかも質量を出しているような書物があったりしますが、それは「等価質量」であって、エネルギーを質量換算しているだけであって、質量があるとは言っていない。

つまり、換算質量は本来の「質量」ではない。

投稿日時 - 2013-12-20 21:17:48

ANo.30

No.28の補足に関して

No.25がその回答ですが?
論理学を無視して議論しても何も導けないですよ?
素粒子物理学まで深くやらないと質量の根本が定義できないんですから。

相対性理論や量子力学の範疇では「質量」がなんたるかなんか解釈なんてできない。
単なる仮定なんだから。

投稿日時 - 2013-12-20 21:10:43

補足

知りたいのは物理学において光に対してE=Mc^2としてMを質量と呼んでいるのかということです。Mを質量と解釈しているのかということです。
何も導きたいわけではありませんし、知っていればy/nで答えられる簡単な質問だと思います。

投稿日時 - 2013-12-20 21:16:48

ANo.29

ちなみに言うと、波動性と粒子性の両方を表すことのできる方程式を知らないで「相対論が・・・」なんて言っているようじゃ物理学の物の字すら知らないのと一緒

投稿日時 - 2013-12-20 21:06:55

補足

投稿日時 - 2013-12-20 21:10:48

ANo.28

質問文以外の大量の補足を読み直す必要はない

論点がわからなくなっているため、早急に締め切って新しく質問をあげてください

そして、議論を目的にしていると判断できるため、質問の削除依頼を出します。

投稿日時 - 2013-12-20 20:54:02

補足

補足でなくても答えていただきたい内容は初めに書いた内容です。
よろしくお願いします。

なお議論を目的とした書き込みはしていないつもりです。

投稿日時 - 2013-12-20 21:05:49

ANo.27

へぇ
じゃあ光子が熱振動するんだw

勝手にやってればいいじゃんwwww

投稿日時 - 2013-12-20 20:51:57

ANo.26

あのさ、一般的なことはこれ以上いえないっていったはず

知りたいのは光だけなぜ特別かなのでは?
ひゃまもあなたが一般的なことしか興味にないのを興味ないからw

投稿日時 - 2013-12-20 20:50:52

補足

一般的なことを言う必要ないです。
あなたが教えてくださった内容があなたの持論なのか否かを確認したいだけなので。

No.23の補足に答えていただくだけで結構です。

投稿日時 - 2013-12-20 21:01:29

ANo.25

E=Mc^2というのは「質量とエネルギーの等価性」を示しているだけで、そのものに質量があるかどうかとは別問題なんだよね~。

相対性理論の仮定は、「質量は存在するものと仮定する」から始まっているから。

だから、E=Mc^2で出てくるのはあらかじめ仮定された質量はいくらか?ってことしか言えない。
だから、ヒッグス粒子のように質量を与えるものはなんなのか?っていう問題が必要になる。

結論:光子に質量はない

投稿日時 - 2013-12-20 20:10:00

補足

そんなことは訊いてません。
もう一度補足を読み直して「質問」に答えていただけないでしょうか。

投稿日時 - 2013-12-20 20:42:16

ANo.24

いや、言ったとおりだよ。

等価質量は計算できても、それが質量だということは「実験」によって否定されている。

投稿日時 - 2013-12-20 20:04:56

ANo.23

ひゃまの飛んでもない光論では、

慣性の法則がなぜおきるかの、光速度はなぜ不変に観測されるのか
という今までの原理を「光の慣性の時空」という一つに纏めると
M=E/C^2という、光のエネルギーに質量はありますという主張になります。

不都合(現象と違う)なことがあれば、こっちが教えてほしいくらいです。

以上

投稿日時 - 2013-12-20 17:36:28

補足

失礼ですが、あなたの持論には興味ないです。あなたの持論が間違っているというつもりもありませんし、私の質問とは関係ありません。
私が質問してるのは標準的な物理学の話です。あなたの回答からどの部分が標準的な物理学の話なのか読み取れなかったので質問させて下さい。

1."光のエネルギーに質量がある"と主張するのはあなたの持論ですか?一般論ですか?

2.光についてE=Mc^2としてMを質量とするのは「解釈ではない」と仰いましたが、それに対する私の質問「解釈ではないのはあなたの持論の中だけですか?」に対するあなたの回答「現象から判断します」とはどういう意味ですか?

投稿日時 - 2013-12-20 19:19:43

ANo.22

一般論は申し上げたとおりです。これ以上いうことはありません。

持論でいくと、光の速さ(C)ですべてエネルギーは変化しているを仮定すると
不変質量M=E/C^2です。

現象からしてそれに不都合なことはありません。

投稿日時 - 2013-12-20 15:40:04

補足

私の読解力不足で何が一般論で何が持論なのか読み取れていないのでもう一度教えていただけないでしょうか。

1."光のエネルギーに質量がある"と主張しているのはあなたの持論ですか?一般論ですか?

2.光についてE=Mc^2としてMを質量とするのは「解釈ではない」と仰いましたが、それに対する私の質問「解釈ではないのはあなたの持論の中だけですか?」に対するあなたの回答「現象から判断します」とはどういう意味ですか?

投稿日時 - 2013-12-20 17:25:14

ANo.21

1.光についてE=Mc^2としてMを"質量"と呼んでいるのはあなたが勝手にそう呼んでいるだけですか?

だから光速度というのは、空間の持ってる性質みないなものだ
これは、ひゃま以外でもそう考えてるでしょ
表面的な聞きかじりで物理を見たらだめだよ

だから光には質量はないよ、光のエネルギーには質量はあるよ
マクスウェルは光は電磁波だといってないでしょ
光の波動性の時代に光の波は電磁波だといっっただけで、物理学では光の定義はないよ

2.「解釈ではない」というのはあなたの持論の中だけの話ですか?

現象から判断します。

3.>光子の質量については述べてるね
その質量とは静止質量(=不変質量)のことですか?それとも光についてE=Mc^2としたときのMのことですか?

人の解釈についてはこれ以上いえないから、他の人に聞いて

投稿日時 - 2013-12-20 14:16:16

補足

1."光のエネルギーに質量がある"と主張するのはあなたの持論ですか?一般論ですか?


2.>現象から判断します
とはどういう意味ですか?

投稿日時 - 2013-12-20 15:19:28

ANo.20

別に誤魔化してないよ、失礼だなw

自分の考えと、一般的な考えが違うので、一般的な考えを説得する立場に無いっていうのくらいわかるでしょ

1.あなたは光についてE=Mc^2と書いてMを"質量"と呼んでいますね?(y/n)

そうだよ、決定論で固有時には限界があるので量子を複合的な視点で見ていこうという動きはあるよ

2.あなたはエネルギーが存在することと質量が存在することは同じことだと解釈していますね?(y/n)

解釈ではない、解釈というのは何か他の理論の解釈とかでは?

3.その解釈はあなた独自のものですか?(y/n)

解釈ではない他にいるかもしれないけど、総合的には持論だと

4.吉田氏は光についてE=Mc^2のMの意味での"質量"について何も言及していませんね?(y/n)

光子の質量については述べてるね

質問する立場で、全部y/nで答えろっていうのは失礼だと思うよ

投稿日時 - 2013-12-20 12:29:35

補足

失礼しました。

1.光についてE=Mc^2としてMを"質量"と呼んでいるのはあなたが勝手にそう呼んでいるだけですか?


2.「解釈ではない」というのはあなたの持論の中だけの話ですか?


3.>光子の質量については述べてるね

その質量とは静止質量(=不変質量)のことですか?それとも光についてE=Mc^2としたときのMのことですか?

投稿日時 - 2013-12-20 13:36:21

ANo.19

自然単位系の意味わかって書いてますか?

自然単位系はhだのcだので煩雑になってくるので、全てエネルギーの次元に落とし込むために導入されたものです。
数式で等価質量が計算できるだけであって、光子には質量はないというのが「別のアプローチ」によってわかっている。

自然があってそれを数式にしているだけであって、数式に騙されるようじゃダメですね。

元々は質量ゼロの粒子が質量獲得にヒッグス場(粒子)を必要としていることは最近ニュースで真新しいでしょう。
http://www-het.phys.sci.osaka-u.ac.jp/~higashij/kiji/mass.pdf

投稿日時 - 2013-12-20 04:08:04

補足

No.17の補足の質問に答えてください。お願いします。

投稿日時 - 2013-12-20 06:17:56

ANo.18

>単位系の取り方なんてどうでもいいですよね。では自然単位系はやめましょう。そして質問に答えてください。

どうでもはよくないでしょ、自然単位系を使うということはそれを定数と認めて物理を考えるということです。

プランク単位系を使用すると上記の変換定数が不要になるため、下記のように多くの物理学の方程式が単純化されるという利点がある。 そのため、特に量子重力の研究でよく使われる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%AF%E5%8D%98%E4%BD%8D%E7%B3%BB

結構説明してきましたが、あなたに何かが足りないか何かがずれているのでしょうが、そういうのって人それぞれなので、ひゃまにはわかりませんでした。

他の人の回答で納得できたらいいですね。

投稿日時 - 2013-12-19 23:53:44

補足

自然単位系をとったからといって自然法則は変わりません。そもそも、どうでもいいかどうかがどうでもいいです。単位系の事についてはコメントは結構ですので、そんなことで誤魔化さずに先の補足の質問に答えてください。

投稿日時 - 2013-12-20 00:02:11

ANo.17

>>C=1の自然単位系の真空中の光速度は一定であるの話ですよね?

> 全く違います。Mを質量と解釈するかどうかという話です。あなたが勝手にE=Mを質量と解釈しているのか否かを答えてください。

全く違うんだ?じゃあわからないなあ、このプランク単位系の話かと思ったよ

E=M
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%94%B1%E7%A9%BA%E9%96%93

投稿日時 - 2013-12-19 20:42:32

補足

単位系の取り方なんてどうでもいいですよね。では自然単位系はやめましょう。そして質問に答えてください。

1.あなたは光についてE=Mc^2と書いてMを"質量"と呼んでいますね?(y/n)
2.あなたはエネルギーが存在することと質量が存在することは同じことだと解釈していますね?(y/n)
3.その解釈はあなた独自のものですか?(y/n)
4.吉田氏は光についてE=Mc^2のMの意味での"質量"について何も言及していませんね?(y/n)

投稿日時 - 2013-12-19 22:10:13

ANo.16

>光についてE=Mと書いてMを質量と解釈するのかという話です。最初からずっとこの質問をしています。

ですよね?
C=1の自然単位系の真空中の光速度は一定であるの話ですよね?

電磁気学において、自由空間(じゆうくうかん、free space)とは一切の物質が存在しない仮想的な空間である。真空中の光速および、真空の透磁率、真空の誘電率といった物理定数により定義される。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%94%B1%E7%A9%BA%E9%96%93

であれば、光の速さ(C)に対して光のエネルギーE=MC^2ですから質量はありますが?
なにか、もんだいでも?

投稿日時 - 2013-12-19 18:33:02

補足

>C=1の自然単位系の真空中の光速度は一定であるの話ですよね?

全く違います。Mを質量と解釈するかどうかという話です。あなたが勝手にE=Mを質量と解釈しているのか否かを答えてください。


>であれば、光の速さ(C)に対して光のエネルギーE=MC^2ですから質量はありますが?

エネルギーが存在することと質量が存在することは別であると私は理解しています。
あなたはE=Mとおいて、Mを質量と呼び、エネルギーが存在することと質量が存在することを全く同一視しているわけですが、それが一般的なのかあなただけの解釈なのかをずっと質問しています。"エネルギーがあれば質量がある”の一点張りでは答えになっていません。
どうか質問に答えてください。

それから、吉田氏の記事の引用については、あなたのおっしゃる光の質量Mについての記述はなかったということでよろしいでしょうか?

投稿日時 - 2013-12-19 19:29:03

ANo.15

0.ウィキペディアの記事について、不変質量=静止質量という認識でよろしいですね?

ん?静止質量が誤解のもとです。不変質量を使うなら使われない方がよろしいかと

1.光のエネルギーを質量と呼んでいるのかという質問に対して吉田氏の回答はNOですか?

まあ、一般にはNoでしょう?

2.それはNo.2のリンク先のどこを読めば分かることですか?

何処をどう読んでも、ヒッグス機構はよくわからないけれど、一般的に光子に質量はないといってるでしょう

3.あなたの主張する"光のエネルギーの質量"とは光についてE=|p|=M(自然単位系)のことであり、あなたがMを勝手に"光のエネルギーの質量"と呼んでいるだけであり、一般的にはそういう解釈はしませんね?

解釈?なんに対しての解釈でしょうか?
光子のスピードは光速度に対して変化するので、それに対する質量はあるよねと現実な話をしてますが?

投稿日時 - 2013-12-19 16:50:55

補足

>ん?静止質量が誤解のもとです。不変質量を使うなら使われない方がよろしいかと

あなたは静止質量と不変質量の意味を誤解なさっているようです。静止質量と不変質量は同じものです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E5%A4%89%E8%B3%AA%E9%87%8F


>何処をどう読んでも、ヒッグス機構はよくわからないけれど、一般的に光子に質量はないといってるでしょう

記事には光子に静止質量(=不変質量)がないと書かれています。私が質問している、エネルギーをc^2で割った量Mについてはどこにも書かれていないようですが?


>なんに対しての解釈でしょうか?

光についてE=Mと書いてMを質量と解釈するのかという話です。最初からずっとこの質問をしています。


>光子のスピードは光速度に対して変化するので、それに対する質量はあるよねと現実な話をしてますが?

光速度に対して変化するとはどういう状況を仰っているのですか?
また、仮に光の速さが変化したとして、それを質量があると解釈するのはあなた独自の解釈ですか?それとも一般的なものですか?

投稿日時 - 2013-12-19 17:57:38

ANo.14

んー?、何処をどう読んでも吉田先生の回答もwikiの光子の質量もひゃまの持論も、0→vの物体の重心移動の動かしにくさと組み合わせる質量は光子にはないですが?

投稿日時 - 2013-12-19 16:07:46

補足

そんな話してません。
光のエネルギーを質量と呼んでいるのかという質問を最初からずっとしています。
質問に答えてください。

0.
ウィキペディアの記事について、不変質量=静止質量という認識でよろしいですね?

1.
光のエネルギーを質量と呼んでいるのかという質問に対して吉田氏の回答はNOですか?

2.
それはNo.2のリンク先のどこを読めば分かることですか?

3.
あなたの主張する"光のエネルギーの質量"とは光についてE=|p|=M(自然単位系)のことであり、あなたがMを勝手に"光のエネルギーの質量"と呼んでいるだけであり、一般的にはそういう解釈はしませんね?

投稿日時 - 2013-12-19 16:37:10

ANo.13

何の話してるのよ?
光子の質量の話では?

投稿日時 - 2013-12-19 14:30:52

補足

光子の質量の話ですが?私の

>吉田氏はy/n or わからない のどれを主張しているのか教えてください。

に対するあなたの回答が

>光子じゃない物体の質量は認めるが、光子の質量はNoじゃないでしょうか?

と思われるので、それはどこを読めば分かりますか?という質問をしました。そしてウィキペディアの引用部に書かれている「不変質量」とは静止質量のことなので論点である光のMとは関係ないと主張しました。さらに、

>光のエネルギーには質量はあるといってますが、

と仰るので、それはあなたの主張であり一般的な解釈とは異なりますね?という質問をしました。

投稿日時 - 2013-12-19 15:29:29

ANo.12

光子じゃない物体の質量は認めるが、光子の質量はNoじゃないでしょうか?

光子の不変質量がゼロであり、長距離で基本相互作用することが可能であるため、この力は微視的にも巨視的にも容易に観測することができる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%AD%90

ひゃまは、光速度が一定なのが原因であって、光子の質量は他のエネルギーと何ら変わりなくあるといっています。
理由は、光のエネルギーの速度は変化するからです。

投稿日時 - 2013-12-19 12:44:51

補足

吉田氏という方の主張は光についてMは質量とは呼べないということですね。それはどこから読み取れるのでしょうか。
ウィキペディアの引用部は静止質量のことなので関係ないですね。吉田氏の言葉でもないですし。

ではあなたが勝手に光子に質量があると仰ってるだけで、一般的には(少なくとも吉田氏は(?))そんな解釈はしないということですね?

投稿日時 - 2013-12-19 12:55:04

ANo.11

んー、何度もいうけど、一般的な解釈は吉田先生が言ってるとおりで最初に示しています。

ひゃまは、光に質量はないけれど、光のエネルギーには質量はあるといってますが、

投稿日時 - 2013-12-19 09:52:04

補足

No.2の補足でも書きましたが、リンク先の説明やあなたが引用なさった部分には光のエネルギーを質量と解釈したり、それに関する説明はなかったように思われます。単に対称性の破れによってゲージボソンが「静止」質量を獲得するかしないかという話題です。私の質問とは関係ありません。
私の読解力がないだけかもしれませんので、吉田氏はy/n or わからない のどれを主張しているのか教えてください。加えて、どの部分にその記述があるのか教えてください。

投稿日時 - 2013-12-19 11:02:28

ANo.10

他の方の回答ないですね

エネルギーがあるということは、質量があるということとまったく同じ意味です。

質量とエネルギーが等価であることは、原子核反応に限った話ではなく、全ての場合において成り立つ。
http://ja.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc%C2%B2

あと、質量原器もプランク定数に変われば、両者の違いは4元運動量の違いだけではないでしょうか?

キログラムの提案された定義は、現行の定義から根本的に変えられる。現行の定義は「国際キログラム原器の質量」であるが、新しい定義はプランク定数を通して光子が持つエネルギーと等価の質量に関連づけられる。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%96%B0%E3%81%97%E3%81%84SI%E3%81%AE%E5%AE%9A%E7%BE%A9

投稿日時 - 2013-12-18 23:21:25

補足

何度も言うように「エネルギーがあるということは質量があるということとまったく同じ意味である」というような主張は私の知る限り誤りなので、それは物理学における標準的な解釈なんですか?というのが私の質問です。どうか質問に答えていただきたい。y/n or わからない で答えられる簡単な質問です。
質量とエネルギーの等価性をそういう意味で習った覚えはありませんので。

質量の単位をエネルギー換算で定義することとは全く関係のない話です。

投稿日時 - 2013-12-19 06:32:23

ANo.9

>ニュートン力学と電磁気学は統一されてないというのが一般見解なんですか?
>どうなったら統一されたことになるのでしょうか?

一応、物理理論体系は以下のようになろうかと
http://www-hep.phys.s.u-tokyo.ac.jp/japanese/panels/History2009.pdf

四つの力が一つの理論で統一できたらじゃないでしょうか?

>統一されたらその理論に質量としてMが出てくるのでしょうか?

それは統一できてみないと解らないのでは?

>今のところMという量はあなたの持論の中だけに出てくる量だと思ってよろしいでしょうか?

質量だけの物理量の観測の仕方がわかりませんから、エネルギーや運動量に対して
速さで割った物理量を質量と呼ぶなら力学では私の持論だけでなくニュートン力学から同じではないでしょうか?

投稿日時 - 2013-12-18 18:30:13

補足

リンク先の図にあるニュートン力学とはおそらく重力理論と書きたかったんだと思います。あるいは万有引力の法則でしょうか。重力と強い相互作用以外は一つの枠組みで量子場の理論として統一できてるわけで、それは場の形式で書かれてはいるものの物理法則としてはニュートン力学を含んでいると思います。もちろん超弦理論でも光の質量は0ですし、統一云々は関係ないと思います。

質量は標準模型の粒子については測定されてます。しかもそれは静止質量です。そして私の知る限り光についてはエネルギーや運動量を速さで割ったものが質量とは呼ばれていないから質問しているわけです。話が堂々巡りしているようですので今一度質問内容を確認していただきたいです。質問内容はそんな難しいことじゃなくて極めて単純です。

投稿日時 - 2013-12-18 19:27:41

ANo.8

相対論は真空の定義が曖昧なのでよくわかりません。
ニュートン力学と電磁気学の統一されているか?
は、統一されてないは一般見解かと
共通に取り扱えてるにすぎないのかと

自論は、申し上げてるとおりひゃまの提唱する量子重力理論ですが・・・

他の人の意見も聞いてみるとよいでしょう

投稿日時 - 2013-12-18 16:48:42

補足

ニュートン力学と電磁気学は統一されてないというのが一般見解なんですか?
どうなったら統一されたことになるのでしょうか?
統一されたらその理論に質量としてMが出てくるのでしょうか?

今のところMという量はあなたの持論の中だけに出てくる量だと思ってよろしいでしょうか?

投稿日時 - 2013-12-18 17:22:13

ANo.7

力学と電磁気学が統一されていたら、の読み違いでは?
ひゃまは、されてないから統一見解は無いという認識ですが

投稿日時 - 2013-12-18 15:18:51

補足

ニュートン力学に特殊相対論を取り入れた理論は確立されてますよね。これで特殊相対論と力学は統一されてると思うのですが。重力がある場合も曲がった時空上での質点の力学はすでにありますし、自己重力を含めるなら、場の理論の形式で記述される一般相対論が最も広く統一した古典論だと思います。これらの理論ではMという量は出てきた覚えがありません。
あなたもMという量を主張する一人だと見受けられますが、それはあなたが勝手にそう呼んでいるだけで、一般的にはそれはエネルギーと呼ばれていると考えてよろしいでしょうか。

投稿日時 - 2013-12-18 16:11:18

ANo.6

ああ、持論ですか?

波動速度w=λf=C/n=√(C^2-2Φ)
n:屈折率、Φ:重力ポテンシャル

光子の運動量|P|=mw=MC=hf/C
m:可変質量、M:不変質量

後は、光学と同じですよ
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%95%A3%E9%96%A2%E4%BF%82

投稿日時 - 2013-12-18 11:53:28

補足

力学と電磁気学が統一されてるというのはあなたの持論の話ですか?
だとしたらそれが統一見解になるというのはどういうことでしょう?
特殊相対論的力学のことを仰ってるのなら、特殊相対論的力学でMという光の質量のような量は私は見たことがありません。私の勉強不足かもしれませんが、その様な量を定義している文献などを教えていただけると助かります。

投稿日時 - 2013-12-18 14:18:15

ANo.5

他の人の回答も聞かれたらと思っていたのですが、
補足を見て、力学と電磁気学が統ーされていたら、
市民権どころか統一見解といえると思いますが、
共通に扱えるようになっただけかと・・・
その認識の違いがあるような気がします。

まあ、他の人の回答も聞いてみてください。

投稿日時 - 2013-12-18 01:42:37

補足

その力学と電磁気学の統一理論では光の運動方程式はどのように記述されるのでしょうか?質量Mをもった粒子としてふるまうわけですよね?

投稿日時 - 2013-12-18 05:13:13

ANo.4

共通認識かどうかはわかりませんが、KG方程式で相対論と量子論が折り合っているという表現ではだめでしょうか?

持論では、光子を原子の基底状態に束縛させて静止もできるような状況もあるので、
光速度に対しての静止と質量の定義の古典力学からの変更が必要と考えています。

静止:宇宙全体や系を一個の粒子と見て、その自然単位系において、E=M
これが不変質量Mで、粒子を場分けしたときに
粒子間で重力とか慣性力とかの摂動要因がでてくるので、波動速度がC→wになるので、
可変質量:m=MC/wは、動きにくさC→w
M=r(C^2-w^2)/2G、w=0でブラックホール

ではいかがでしょうか?

質問者のものごとを深く考える姿勢そのものが物理学ですね。
がんばってください

投稿日時 - 2013-12-18 01:12:36

補足

Klein-Gordon方程式はスカラー場の運動方程式ですよね。光はベクトル場だし運動方程式はマクスウェル方程式だと思いますが。しかもKlein-Gordon方程式に現れる質量mは静止質量の意味ですし、これもまた的を射てないように思われます。

あなたの持論は私には理解しかねます。
というか私の疑問はそんなに崇高なものではなく、Mと書いた質量まがいな量は市民権を得ているかということです。

投稿日時 - 2013-12-18 01:31:52

ANo.3

ん? E=MC^2の導出過程そのものが、そのように解釈されていると思いますがw

すなわち、物体Bの質量の増加分は、光のエネルギーをc2で割ったものになっています。
(質量の増加分) ≡ M’ーM = E/c2
http://b.high.hokudai.ac.jp/~konno/soutairon/r15/

投稿日時 - 2013-12-17 23:50:55

補足

私の疑問は光に対してE=Mc^2というMは標準的な物理学において定義されているのかということです。(このMはmssiveな粒子に対しては相対論的質量に対応しますが、光の場合はどうか?ということです。)

もちろん個人が勝手にMを光の質量と呼ぶのは自由ですが現在の物理学界の共通認識が欲しいです。光の場合にもこの式を適用してしまうと、この式で質量が定義されているようなものなので、エネルギーと質量というものの区別が無意味になる気がしますがどうなんでしょう。

投稿日時 - 2013-12-18 00:45:28

ANo.2

一般には、以下の吉田先生の言うとおりだと思いますが、

ヒッグス粒子発見かと話題になってますが、光子が質量の獲得を免れた理由はどのように考えられているのでしょうか?
http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/qa_a109.htm#q700

可変ゲージ作用と非可変ゲージ作用と、古典的な静止質量の概念と混同した説明で余計分からなくなるだけで、 静止していても移動していても光速度で変化している世界の静止の概念、C⇒wでは、エネルギーがあれば質量はある、その作用形態に可変ゲージ作用と非可変ゲージ作用があることは別でしょう。

時空のスピード(C)に質量が無いことと、光のエネルギー(光子E=MC²=hf)に質量があることを混同しています。

光に質量がないとする根拠はないのかと
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1014858245

よろしければ、
私の分場の量子重力理論をみてください。
http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n233229

投稿日時 - 2013-12-17 19:39:17

補足

吉田氏という方の説明は私の質問内容と関係ないように思われます。
古典論、とくに相対論的な話に関する疑問なので場の理論を持ち出してくる必要はないと思います。しかも場の理論でいう質量とは静止質量のことなので、少なくとも場の理論では光はmasslessです。

それと混同しているわけではなく、まともな物理学の世界ではその様な質量みたいなものMが存在するのかという疑問です。時空のスピードに質量が無いとか光のエネルギーに質量があるという表現は理解に苦しみます。

>光に質量がないとする根拠はないかと

これも的を射てないように思われます。あくまで理論的な話に限っていますので。

投稿日時 - 2013-12-17 22:57:23

こんにちは。

☆E^2=m^2+p^2
◇E^2=(mc^2)^2+(pc)^2
ではないですか?

投稿日時 - 2013-12-16 12:38:52

補足

すいません。自然単位系で書きました。

投稿日時 - 2013-12-16 16:40:36

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