shiara の回答履歴

物体の運動についての理論が力学で量子論と相対性理論があると思います。 しかし電磁気力などの基本的な力の中にも重力理論として相対性理論が入っています。 重力を扱う理論だけが力学にも基本的な力にも共用（？）されますがこれはどのような理由からでしょうか。 力学が結局ある力がかかったときにある質量を持つ物体がどう動くかどうかを理論化しているためでしょうか。 いまいち判りにくい質問ですいません。

物理学は素人ですが、量子力学でのＥＰＲのパラドックスあたりを色々と考えています。 素粒子のスピンというのは、「自転」のような概念で、任意の１つの方向に対してプラスとマイナスの２種類の値しかない、ということのようですが、 （１）この観測方向の「誤差」というものは、どれくらいが許されるものなのでしょうか？　つまり、１つの方向に対するスピンの値は、この方向がどれくらい「ずれて」いても同じ値を示すのでしょうか？　それとも、理論的にはいくらでも「近い」２つの角度に対して、スピンの値が違う場合があり得るのでしょうか？　実際の測定では、観測する角度には必ず「誤差」が付きまとってしまうと思うのですが・・・。　 （２）このスピンの値というものは、相互作用などがない限り、時間によって変化はしない値なのでしょうか？　つまり、１つの素粒子の１つの方向に対するスピンの値は、外部からの影響がない限り、いつまでも変化しないのでしょうか？

アインシュタインの特殊相対性理論を物理に詳しくなくても理解できるように説明して欲しいのですが、一応これだけ理解できていればイイか…くらいでかまわないので、どなたか教えてください。 ちなみに、単純な知的好奇心からくるものなので、数式とかが出てきてしまうようなら敬遠させていただきます。（笑）

時間の流れは一定といいますけど、 本当に一定なのですか？ なにか物理的な理由があって一定であるとしているのですか？

物理を独学で勉強しはじめばかりの大学生です。宜しくお願いします。 運動エネルギーは、 K=1/2mv＾2で、 ニュートンのv＾2 - v0＾2 = 2 a Sという式を基本にして、 定義されたものですよね。 つまり、ΔK＝ΣW=∫ΣFdx＝∫madx＝∫mvdvの証明。 そして、このニュートンの式に（１／２）を掛けると、 単体の物体の動きに関するエネルギー保存の法則が定義されます。 ところで、光の速度に近い物体の運動エネルギーに関しては、 K=1/2mv＾2では、定義できず、 K＝mc＾2(1/root(1-(v/c＾2))-1)で定義されるということです。 つまり、この場合は、K=1/2mv＾2を導いた基本式である、 ニュートンの法則が成り立たないということですよね。 しかし、そうなると、エネルギー保存の法則がなりたたないということになります。 そんなことが起こりえるのですか？ また、K＝mc＾2(1/root(1-(v/c＾2))-1)の式は、 どうやって導きだされたのでしょうか？

物理を独学で勉強しはじめばかりの大学生です。宜しくお願いします。 運動エネルギーは、 K=1/2mv＾2で、 ニュートンのv＾2 - v0＾2 = 2 a Sという式を基本にして、 定義されたものですよね。 つまり、ΔK＝ΣW=∫ΣFdx＝∫madx＝∫mvdvの証明。 そして、このニュートンの式に（１／２）を掛けると、 単体の物体の動きに関するエネルギー保存の法則が定義されます。 ところで、光の速度に近い物体の運動エネルギーに関しては、 K=1/2mv＾2では、定義できず、 K＝mc＾2(1/root(1-(v/c＾2))-1)で定義されるということです。 つまり、この場合は、K=1/2mv＾2を導いた基本式である、 ニュートンの法則が成り立たないということですよね。 しかし、そうなると、エネルギー保存の法則がなりたたないということになります。 そんなことが起こりえるのですか？ また、K＝mc＾2(1/root(1-(v/c＾2))-1)の式は、 どうやって導きだされたのでしょうか？

よくバレーやバスケであの選手は滞空時間が長いということを耳にするのですが、本当にそんな事があるのですか？たとえば同じ体重の人達が同じ初速度で飛んだら、滞空時間は同じなような気がするのですが、どうなんでしょうか？

良く、量子力学の入門の教科書には、「電子のスピンは自転と見ることも出来るが厳密にはダメで、本当は内部自由度と考えるべきでディラック方程式から、、、、」と言う記述があります。 しかし、電子スピンは確かに角運動量(1/2)(h/2π)を持っているのは確かですし、その角運動量は他の角運動量と合成されたりもしますし、磁場などの外力をかければコリオリ力も発生しますし、古典的な回転を引き起こす(アインシュタイン・ドハース効果)こともあります。私には角運動量を回転とみなしてどこが悪い！！、と思えてなりません。 質問：電子スピン角運動量を自転とみなすことに対する具体的な矛盾点はなんでしょうか。

【質問１】 「亜光速の宇宙船から、併走する光の速度を測定すると、光は30万km/sの速度で宇宙船から離れていく。宇宙船からの見た目的にも、光はぶっ飛んで行く」 こういった例が光速度不変の原理の説明によく現れますが、 ----------------------- (1)宇宙船は質量を必ず持つ。よって宇宙船の速度は亜光速が限界（光速にはなれない）。なので、宇宙船からの見た目的にも、光のほうが速いので、光はぶっ飛んで行くように見える。 (2)亜光速である以上、宇宙船内の時間は遅く進む（が、光の速度で進む物の時間よりは遅くはない。亜光速の時間の遅さ＜光速の時間の遅さ　である）。 (3)宇宙船内は、亜光速なりには時間は遅くなるので、併走する光の速度を測定すると　＜亜光速なりに遅くなった時間の間に、光が進んだ距離÷亜光速なりに遅くなった時間＝30万km/s＞　となり、光速度不変のつじつまが合う。 ----------------------- という理解でよろしいでしょうか？ 【質問２】 また、この例は「亜光速の宇宙船から、併走する光を測定」についてですが、 「光から、併走する光を測定」の場合は、併走する光はぶっ飛ばず、とまって見える気がするのですが。。。（「速度(=km/s)」ではなく、「見た目」の話) あるいは、光速同士（AとB）が併走すれば、AにはBがぶっ飛んで見えて、BにはAがぶっ飛んで見えるのかな？

プランク等が光子のエネルギー、運動量を E = hν, p = h / λ として表現できると仮定しています。 一方、光のエネルギーは相対論からすると、 E = mc^2 になると考えられるので、光の運動量は E = mc^2 = hν とすると、 p = mv = mc = hν / c = h / λ となると考えることができます。 ところが、ド・ブロイ等はこれが電子にも当てはまると言っています。 E = hν, p = h / λ 1. ここで言う、電子のエネルギーとは何でしょうか、これには質量によるエネルギーは含まれているのでしょうか？(シュレディンガー方程式を見る限りは運動エネルギー＋ポテンシャルのようにも思えますが・・・) 2. 電子は光速で飛び回っているわけではないので、 p = mv = mc = hν / c = h / λ は満たしません。にもかかわらず、ド・ブロイはなぜこの式を適用することができると考えたのでしょうか？ ( i)ポテンシャルが存在せず、Eを運動エネルギーと考えた場合・・・ E = hν = 1/2 mv^2 従って、 p = h / λ = hν / v = 1/2 mv ?? これは運動量の定義と矛盾します。 (ii)ポテンシャルが存在せず、Eを運動エネルギー＋静止エネルギーと考えた場合(電子の速度は光速に比べて十分遅いので)・・・ E = mc^2 + 1/2 mv^2 ～ mc^2 = hν 従って、 p = h / λ = hν / v = mc^2 / v ?? これも運動量の定義と矛盾します。 つまり、電子のように遅い粒子では、E = hν と p = h / λを同時に満たすことができないように思えるのです。 数多くある量子力学の本でも逃げている部分であり、難解な質問かとは思いますが、ご存知の方がいらっしゃればご回答お願いします。

「相対性理論の世界」（ジェームズＡコールマン著、中村誠太郎訳）を読んでいます。全くの素人です。 教えていただきたいのは、「なぜエーテルは認識できないのか」という点です。 上記の本を解釈すると 我々が認識できるのは、相対運動だけである。 エーテルは宇宙において動かない唯一のものである。 すんわち、エーテルは絶対運動している。 だから、認識できない。 というふうに読んでしまいました。 でも、なんかトートロジーっぽくないですか？ 「認識できないものだから、認識できないのだ」 と言われているような気がします。 また、そもそもエーテルが動かないとき、地球が動けば、エーテルの風が吹くような気がします。 なにぶん素人なもので、少々語弊があっても構いませんので、わかりやすく教えていただけると幸いです。

暇になったので、物理全般を再勉強しています。 ローレンツ変換の導出原理を色々比べるとs^2=x^2-(ct)^2の不変性から求めているものとそうでないものがあります。出版日が新しいものは後者が多いようです。 何10年も前に読んだメラーの本も前者で私は「？」と書き込んでいました。 今考えても前者の議論は手順として無理があるように思われます（光の軌跡x^2-(ct)^2=0からいきなり、任意のx,tにすっ飛んでしまう）。 しばらく前に、疑問に思っていた月の朝夕現象を調べたときにも誤った説明をしている本が複数ありました。 現在、ローレンツ変換の導出方法として前者の方法はどう考えられているのでしょうか？（何10年もブランクがあるので） それにしても相対性理論の誤解釈は多いですね。あまり例（時間の遅れと長さの短縮ぐらい）が呈示されていないのと学者の責任も大きいと感じました。

量子力学の多世界解釈では、可能性の数だけ世界が存在するらしいですが（この時点で違ったらすみません）よくSFなどの設定である同じ世界に自分が二人（過去の自分と未来に自分など）存在する世界はあるのでしょうか？

量子論的粒子は区別できませんよね？ それじゃあ、区別できないってことをどうやったら表して説明できるんでしょうか・・・＞＜

　よく物理学的にはタイムマシンは理論上成り立つという話を聞いたりするのですが、本当でしょうか？。 　相対性理論がそれを証明しているという話を聞くのですが、私にはさっぱり解りません。 　ご存知な方のご意見をいただきたいです。

電子と反電子の違いは、スピンが右回りと左廻りであると 考えてよいでしょうか？

　中学生のときから（今高校生）、光は波であったり、粒子で会ったりすることの意味がわからず、関心を持っています。 　 １　本でエーテルを読みました。これは、実験により存在が否定されたようですが、もしエーテルに微小な質量があり、地球の自転や実験室とエーテルが一緒に動いていたら、この実験では時間差は生じず、エーテルの存在を否定できないのではないですか。 ２　図書館に超弦理論（一般用の本でしたが難しくてよくわかりませんでした）について書いている本を少し読んでみました。また学校で「Ｌ，Ｃ並列回路が共振した場合、外からは電流が流れていないように見え、エネルギーを持っているように見えない。」と習いました。この超弦と共振が似ているような気がします。 　この超弦が粒子と反粒子が衝突しエネルギーとなって消滅し、完全に対象でない部分がエネルギー共振状態となって残っている物ではないのでしょうか。 　光子の粒子は、この超弦の波に衝突し、エネルギーを吸収され、超弦の共振状態が壊れ、光子が出て来て、超弦はまた共振状態に戻り、出て来た光子がまた「超弦」に衝突し、波、粒子、波・・・を繰り返して、光が伝達するような感じを受けました。 　この変な思い込み的な考えを、否定して、僕をすっきりさせてください。 ３　宇宙の「ダーク・マター」は、このビックバン後にできたエネルギー共振状態の超弦の集まりではないでしょうか。超弦は光子、高エネルギー電波、ちっちゃな粒子が衝突すると、共振状態が壊れ、一部のエネルギーが粒子になり、質量が発生し、宇宙規模では大きな重さになるのでは？ 　変な愚問で申し訳ありません。教えてください。

相対論的量子力学を勉強しているのですが、わからないところがあるので質問です。 一様定常磁場Ｂ内の電子(質量ｍ、電荷－e)を考えたとき、ベクトルポテンシャルをＡとして、電子の従うディラック方程式はどのようになりますか？？ また、そのディラック方程式を用いて、電子のスピンと磁場との相互作用ハミルトニアンを Ｈ＝e/2m(σ・Ｂ) と示すことは出来ますでしょうか？？ 図書館などでも調べたのですが、わからなかったのでどうぞよろしくお願いします。

　中学生のときから（今高校生）、光は波であったり、粒子で会ったりすることの意味がわからず、関心を持っています。 　 １　本でエーテルを読みました。これは、実験により存在が否定されたようですが、もしエーテルに微小な質量があり、地球の自転や実験室とエーテルが一緒に動いていたら、この実験では時間差は生じず、エーテルの存在を否定できないのではないですか。 ２　図書館に超弦理論（一般用の本でしたが難しくてよくわかりませんでした）について書いている本を少し読んでみました。また学校で「Ｌ，Ｃ並列回路が共振した場合、外からは電流が流れていないように見え、エネルギーを持っているように見えない。」と習いました。この超弦と共振が似ているような気がします。 　この超弦が粒子と反粒子が衝突しエネルギーとなって消滅し、完全に対象でない部分がエネルギー共振状態となって残っている物ではないのでしょうか。 　光子の粒子は、この超弦の波に衝突し、エネルギーを吸収され、超弦の共振状態が壊れ、光子が出て来て、超弦はまた共振状態に戻り、出て来た光子がまた「超弦」に衝突し、波、粒子、波・・・を繰り返して、光が伝達するような感じを受けました。 　この変な思い込み的な考えを、否定して、僕をすっきりさせてください。 ３　宇宙の「ダーク・マター」は、このビックバン後にできたエネルギー共振状態の超弦の集まりではないでしょうか。超弦は光子、高エネルギー電波、ちっちゃな粒子が衝突すると、共振状態が壊れ、一部のエネルギーが粒子になり、質量が発生し、宇宙規模では大きな重さになるのでは？ 　変な愚問で申し訳ありません。教えてください。

このカテゴリーでいいのか分かりませんが、質問してみたいと思います。 タイトルにもありますが、次元についてです。 一次元は、点 二次元は、平面 三次元は、空間 四次元は、空間に時間があるもの と、友達に教えてもらいました。 この他にも五次元とかあるのでしょうか？ドラえもんの四次元ポケットは時間も空間の越えておりますが、四次元であると時間とか空間も自在に行き来できるのでしょうか？今、こうして過ごしているのは、何次元なのですか？ ふと気になってみたので聞いてみました。よろしくお願いします。