質量保存則とE=mc ²は両立しますか。

質問

ラボアジエの質量保存則とアインシュタインのE=mc ²は矛盾するように感じられます。核融合や核分裂において、関係する陽子や中性子の全体数が反応前後で不変なら、密集度が高まって重さが減少するだけで、質量は保存されているように感じられます。両者を統合する理論は存在するのでしょうか。

回答No.2

sknbsknb2 · ベストアンサー

回答No.2です。回答No.2の補足についてです。
質量欠損の解説を御覧ください。
https://kotobank.jp/word/%E8%B3%AA%E9%87%8F%E6%AC%A0%E6%90%8D-74242#:~:text=%E8%B3%AA%E9%87%8F%E6%AC%A0%E6%90%8D%E3%81%AE%E5%8E%9F%E5%9B%A0%E3%81%AF,%E9%89%84%E3%81%AE%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%A0%B8%E3%81%A7%E3%81%82%E3%82%8B%E3%80%82

お礼

質量欠損の解説もありがとうございます。質量エネルギーは核力エネルギーとも言い換えられそうですね。熱エネルギーの原因は空気分子の振動、空気分子の振動の原因は自由電子の存在、核分裂や核融合で反応の瞬間だけ周回電子が自由電子に転換されている時に熱が発生する、とも説明できますか。そうすると、E=mc² は、E≒kfc²（K= 定数、f= 一瞬発生する自由電子の数）とも表現できる感じなのですが。素人っぽくて済みません。

回答No.1

sknbsknb2

こちらの解説をどうぞ。
https://science.shinshu-u.ac.jp/~tiiyama/?page_id=4298

お礼

D-T反応の過程は、重水素と三重水素が衝突する→周回電子が一瞬自由電子に転換する→陽子と中性子がバラバラに振動する→高エネルギー中性子が飛び出す→自由電子が残りの陽子と中性子の周回を始める→ヘリウム原子が誕生する、でしょうか。元成績不良高専生の五十代での学び直しなので、勘違いが多く失礼しております。今後もご指導のよろしくお願いいたします。

補足

欲しかった解説を見つけてくださり、ありがとうございます。鉄の原子核が最も安定しているのは、存在比が最低、つまり陽子と中性子の密集度が最高なのが主な原因で、お互いを繋ぎ止めておく核力（強い力と弱い力）が最強だからでしょうか。核融合や核分裂で得られる熱エネルギーとは、より安定した核構造への変換で不必要になった核力エネルギーが、陽子と中性子の急激な振動という運動エネルギーに変換され、その振動が空気分子を振動させ、熱エネルギーとして伝わってくるからでしょうか。原子核内部について全く詳しくなくて失礼しております。