引力とは何？

質問

引力の力は、「ただ単に」物質が大きいというだけで「引力の力」がその物体に発生するのですか？もし、人が太陽より大きかったら、太陽は人に寄って来るのですか？物質はエネルギーに変換できるらしいですが、そのエネルギーというのは、物体を引き付ける「力」（引力）の事をいうのでしょうか？しかし、「物質はエネルギーに変換できる」これが本当だとすると、「変換」して行くのだから、その物質は、だんだん小さくなっていくのではないですか？
僕の言っている事が分かるかな～。＾＾；

回答No.5

sanori · ベストアンサー

＃３です。再びお邪魔します。

＃４さんの回答を見て、ちょっと思い出したことを１つ。

静止している観測者（別に静止して無くてもよいですけど）から見て動いている物体は、その物体が静止しているときの質量よりも大きい質量に「見え」ます。
（目では見れませんけど）
この結果、その物体の重力も、観測者にとっては大きく「見え」ます。

（記憶がおぼろげですが、原子の中で原子核の周りを動いている電子の運動は、本来量子力学で説明すべきですが、たしか、相対論を用いて電子の質量が原子核から見て「重く」見えることを考慮に入れることによって、電子軌道の定性的な説明ができるようなことを、何かの本で読んだ覚えがあります。）

同様に、光子（フォトン）は「静止質量」（※）がゼロですが
光は走っていますので、エネルギーはゼロではありません。（大学の物理の教科書とかに「光速×運動量＝光子のエネルギー」という式が書いてあります。）
それを見ている人からすれば、質量があるのと同じです。

要は、静止質量がある／無しに関わらず、エネルギーを持った粒子ないしは物体は、すべて、観測者から見れば質量があり、したがって、重力もあるように「見え」ます。

（※：「光の静止質量」という言葉は、よく出てきますけど、光は静止することはないので、言葉としてちょっと変です。が、しかし、「仮に静止したら質量ゼロ」という意味で、教科書とかにも書かれています。）

下記リンクは、某大学（日本で一番有名な大学）のサイトの中のＱ＆Ａコーナーです。
参考になると思いますので読んでみては。
質問番号が「Q2-3」のところです。
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/qanda/

なお、同様のことを書いている人を「教えてｇｏｏ」の中に見つけましたが、上記のＱ＆Ａの文章と見比べたら一字一句全て同一でした。
すごい偶然なのか、同一人物なのか、それとも・・・
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1443447

お礼

心のこもった説明ありがとうございます。また、お願いします＾＾

回答No.6

shiara

少し揚げ足取りになってしまいますが、「物質がエネルギーに変換できる」というのは間違っています。正しくは、「質量とエネルギーは等価である」となります。物質がこの世の中から無くなって、代わりにエネルギーになることはありません。物質自体は無くなりませんし、そもそもエネルギーのみが存在することもありません。エネルギーは物質が持つ特性の１つです。エネルギーが減ると質量が小さくなるだけです。逆もありえます。エネルギーが増えると質量が大きくなります。
　なお、物質が消滅してエネルギーが発生しているように見える現象もあります。物質と反物質が対消滅すると、そのように見えますが、これも正しくは、物質はなくなっていません。物質と反物質が対消滅しても、別の物質が対で発生しますから、物質は無くなりません。
　ご質問の引力についてですが、何なのかまだ分かっていないというのが現実でしょう。

回答No.4

Scull

物質は確かに「エネルギーに変換」できます。変換された物質は確かに減っていきます。ただ、「そのエネルギー」は重力ではありません。

物体の量（質量）が＝重力の元となりますので、質量が変換されてエネルギーになった場合には重力も減っているわけです。つまり重力ではないということです。ただし「引き付けあう力=引力」ではあります。「引力=重力ではない」ことに注意してくださいね。

また「質量=エネルギー」と考えた場合、エネルギー保存則がありますので「宇宙全体のエネルギー総量」が減ることはありません。

回答No.3

sanori

難しい言葉や概念を使って詳しい説明をしようと思えば、いくらでも話を展開できると思いますが、まずは、あなたの疑問に対する素朴な回答をすることにします。

もしも説明が足らなければ、補足してください。

＞＞＞引力の力は、「ただ単に」物質が大きいというだけで「引力の力」がその物体に発生するのですか？

重力に関しては、それで良いです。
ただし、「大きい」の前に「質量が」をくっつけて「質量が大きい」に置き換えてください。
（極端な例ですと、ブラックホールは、物凄く体積が小さいですが、質量とそれに伴う引力は物凄く大きいです）
なお、重力という現象は、かつて、アインシュタインが「空間のゆがみ」として説明しました。それも正しいことは正しいですが、現在の物理学では双方が重力子（グラビトン）をキャッチボールすることによって起こっていると考えられています。

＞＞＞もし、人が太陽より大きかったら、太陽は人に寄って来るのですか？

今現在、実際にも、太陽は人と互いに引きつけ合ってますよ。
太陽が人を引っ張って、人も太陽を引っ張っています。
だから「万有」引力と言うのです。
しかし、太陽に比べて人や地球の質量は、著しく小さいので、太陽・人・地球という三者をセットにした系の重心は、ほぼ太陽（の重心）がある場所に一致してしまうので、あたかも、太陽という名のボスの周りを、下っ端の人や地球がぐるぐる回らされているように見えるんです。
なぜ「落ちない」かというと、引っ張り合う力に対して、地球が走っている方向（角度）がずれているからです。
地球のように円軌道の場合は、ちょうど９０度ずれてまして、それより角度のずれが小さい場合は彗星のように楕円軌道になります。

＞＞＞物質はエネルギーに変換できるらしいですが、そのエネルギーというのは、物体を引き付ける「力」（引力）の事をいうのでしょうか？

これは、ある意味正しいかもしれません。
相対性理論では、速度が大きい物体は質量が大きく見えます（というか、質量が大きくなります）。
これも極端な例を挙げますと、光子（フォトン）は静止質量ゼロですが、当然動いていますので、エネルギーとしてはゼロになりません。
「反物質」っていう言葉を聞いたことがありますか？
例えば、互いに反物質である電子（マイナスの電子）と陽電子（プラスの電子）は、ぶつかると消滅しまして、光などのエネルギーに変わります。
逆に、光のエネルギーが高くて、電子の静止エネルギー（質量）である０．５１ｅＶ（エレクトロンボルトと読む）の２倍（１．０２ｅＶ）よりも大きい光では、無から有が生まれるがごとく、電子と陽電子が１個ずつ発生する場合があります。
（詳しく知りたければ、「ガンマ線のスペクトル、対生成」というキーワードで検索してみてください。）

＞＞＞しかし、「物質はエネルギーに変換できる」これが本当だとすると、「変換」して行くのだから、その物質は、だんだん小さくなっていくのではないですか？

なるほど。たしかにそういう面はありますが、一方、前記の反物質の例で説明した通り、エネルギーが物体に生まれ変わることもできるわけです。
宇宙全体としては、ここ最近の総収支はどうなんでしょうか。赤字でしょうか黒字でしょうか（笑）。詳しいことは知りませんが・・・・・そもそも始まりを考えれば宇宙は「無から誕生した」と考えられていますから。
（ただし、現実の宇宙では、例えば、マイナスの電子の総個数と陽電子の総個数とは一致していないので、その理由の解明は、現在の物理学界でも難問になっていると思います。）

回答No.2

i-q

専門家ではないので詳しく書けませんが、太陽は内部の強烈な熱によって外へ押し出され膨張しようとするが、また巨大な重力によって引っ張られているので微妙なバランスで大きさ保っているみたいです。効率が良い核融合でもいつかはエネルギーが尽きるので、熱による膨張が無くなり太陽が急激に収縮するようです。（すごい未来の話ですが）また重力はそこに物質があるだけで発生します（今使っているキーボードやマウスにも）。質量が大きいほど強くなり、同じ質量の１mの玉より１０cmの玉、密度が高い方が強くなります。
さてまた太陽の話ですが、太陽から発生するガス（気体）は外へ行き、固体は内部に沈んでいき、外に押し出されてゆくと中心部で重力に押さえつけられていた物質は、想像を絶するほど膨張してゆきます。ので内部で消費しても膨張して行くそうです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD#.E5.A4.AA.E9.99.BD.E6.B4.BB.E5.8B.95

回答No.1

AnalHare

>>その物質は、だんだん小さくなっていくのではないですか？
僕の言っている事が分かるかな～。＾＾；

えぇ実際、質量は小さくなっています＜自然的な減衰であるならわずかであるからです。

>>引力の力は、「ただ単に」物質が大きいというだけで「引力の力」がその物体に発生するのですか？
引力つまり、物質間結合による副産物が引力であるので
大きなものほど、「重力」として検知されます

>>人が太陽より大きかったら、太陽は人に寄って来るのですか？
質量による大きさです、単なるでかさではありません

補足

「物質間結合による副産物」と何ですか？