引力を見えるように表すとどんな感じ？

質問

ある物質、例えば地球に働いている引力を可視化できますか？いろいろネット上で読んでみましたが計算式は出てきますが視覚的に表しているのを見たことがありません。磁力線を表すように表現できるのではないかと思うのですが・・。引力は空間のゆがみだと聞いてから曖昧なイメージが頭の中を回って、気になって仕方ありません。出来るとしたらどんな感じなのか、出来ないのならなぜ不可能なのかも説明していただければ幸いです。

回答No.5

sqwe-ir · ベストアンサー

磁力の陽子版？＾＾；
磁力自体が電子の影響ですのでこれで表示は不可能でしょう。

何故不可能かと言うと、絶えず重力線を放出し続け、
ムラが全く無く、のぺーっとしているからです。

地球を宇宙から見た大気が重力レベルです。
青い所が強く、外程薄い。
（実際には、これを数倍～１０倍伸ばす）

これに似た物理現象は、アンテナを輪切りにした電波です。（均等に伝播し、遠距離で弱くなる）
違いは、ウエーブでは無い事です。

重力線は、ムラの全く無い太陽の光のように出ています。
円座標を作成し、XY軸は距離。
円、円間の隙間を重力の力。（歪み）とし、
近い所を細かい間隔に。
遠い所を荒い間隔にします。

＃２さんの方法と同時に試すと良いと思います。

ウエーブの無い電波。
ムラの全く無い光の放射。
電界の向き、力方向の全く無い放射磁力線。

最も近いのが、核融合の光の放射になります。

ここいらから、見えそうなのを自分で作成して、
これが重力モデルだときっぱり言い切り、
威張ります。＾＾；

お礼

イメージしやすい説明で良く分かりました。ポイントは波状ではないところですね。重力が波状だと色々と困りますね。ありがとうございました。

回答No.6

ytrewq

一般相対性理論による重力のイメージを説明するために時空のゆがみを格子で表現したモデルがよく使われます。
しかし、時空は４次元ですが、図では３次元しか表現できないため、時間軸が省略されていることに注意する必要があります。
例）↓

参考URL：

http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/L1_02.htm

お礼

具体的なサイトを紹介下さりありがとうございます。私が聞いたのもこの概念でした。…時空は4次元、なのですか。次元についても理解を深めたいと思います。

回答No.4

noname#39234

昔の週刊少年ジャンプのマンガでは
(星野之宣作品だと思ったんだけどわかんない)
冒頭の児童教育場面で、引力を視覚化する方法として

方眼紙上のマットの上に、重い球を乗せ
その近くに小さい球を転がすことで表現していました。

その方眼の歪みが、二次元的に考えた時の重力を
三次元的に表現したものだと言えると思います。

ミクロに見れば(絵で表現されていたか不明)小さい球も
わずかに方眼を歪ませ、自身の引力を表すはずです。

最初に、その表現を発案したのが誰かは…
調べようがあるのかなぁ。
たぶん、単行本は絶版。
5分ググっても見付け切れなかった。

お礼

漫画でも引用されていたのですね。私が聞いたのもこの考え方でした。とても納得しやすい反面、考えていくとそのままではあてはまらないなぁと思えてきて、今回の質問と相成った分けでした。ありがとうございました。

回答No.3

mac-san

引力の可視化ですが、現時点で重力は何を介して物体に力を及ぼすかは判明していません。一般相対性理論では、重力子を介した重力波が伝わって、力を及ぼすと考えられており、その重力波は理論上10の-21乗の歪とされています。なので、重力波は人間の目に見えません。現在、感度を上げた観測機をつくっていますが、まだ観測されていないのでは。

可視化については、簡単に言えば、ゴムに物体を吊り下げれば、ゴムの伸びから重力の方向と重力の大きさを測ることができます。（厳密に言えば、物体は物体以外のあらゆるものから力をうけますが）

空間的な分布で言えば、イメージ的にはブラックホール（X線分布）みたいなものになるのでしょうか。見たことはありませんが。

お礼

重力子なるものがあるかもしれないのですか。スターウォーズの新しい3部作で、フォースがミディクロリアンなる物の数で計れることを知った驚きに似ています‥。
可視化のアイデアと共に、ありがとうございました。

回答No.2

noname#13386

３次元的な可視化は不可能ですが、擬似的に表現する方法がありますので
紹介します。

座布団などのやわらかい表面に鉄球を置くとくぼみが出来ます。
鉄球から離れた部分は引力が弱いのでほぼ平面ですが近づくに従って
傾斜が急（引力が強く）なります。

引力の作用をイメージする時に非常に有効です。
光の進行が曲がる、空間がゆがんでいるので時間の進行速度が遅くなる、運動物体の速度と方向を変えるなどの作用が理解しやすいです。

質問者様の意図する回答になってなかったらすみません。

お礼

わたしが聞いた考え方が正にこれでした。とても経験的に理解しやすいものですね。”擬似的に”ここが大切なのですね‥。ありがとうございました。

回答No.1

hirokazu5

できません。

引力というからには、物体が少なくとも二つ必要です。
考えるものが地球一個だけでは引力も何もありません。

地球とリンゴ、とか、地球と太陽と月、とかであれば、引力の向きと大きさをベクトル、すなわち矢印として可視化することができます。

磁力線の場合は、磁石が一個あれば極が二つあることになりますので、磁力線を描くことができるのです。

お礼

物体が二つ必要とのこと、ハッとさせられました。この部分について明確に考えていませんでした。矢印を使った可視化の案と共にありがとうございました。