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Nを算出する式を人類は知っているか
地球では、9.8Nが定数です。 これらを、ほかの天体などの場合にも当てはめて 「どういった質量の状態だと何Nになるのか」という 重力に関する値を算出する方法を、 我々人類は獲得していますでしょうか。 獲得してたら、 式を教えて下さい。 経緯等できるだけ深く知りたいです。 よろしくお願いします。
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- suineg
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わかっていません。
- Mr_Holland
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>「なぜニュートンの万有引力の式のGが、その定数であるのか、現在の人類は分かっているのか」です。 万有引力定数Gがどのような経緯で普遍定数とみなされるようになったのかを尋ねておられると想像しました。 実はこの疑問は以前からあったものですが、様々な実験の結果、次のような経緯で普遍定数であると考えられるようになったようです。 (1) 距離依存性 Gの値は様々な実験によって求められてきましたが、それまでの実験結果を距離との関係で分析を行った結果、系統的なズレがあり次の関係があるとされました。 G(r)=G0 (1+ε log(r/r0))、ε~10^(-3) その後、このεを測定する様々な実験が行われ、ε~10^(-5)程度であることがわかりました。 同様に、万有引力が逆二乗法則ではなくr^(2+q)に逆比例するのではないかと考えられ実験が行われました。その結果はq~10^(-8)程度でした。 これらのことから、万有引力は距離の逆二乗法則が成り立ち、万有引力定数は10万分の1程度の精度で距離依存性がないと考えられています。 (2) 時間依存性 時間依存性については、ディラックによって1年間に10^(-11)程度の割合で変化すると唱えられていましたが、数年間にわたる観測でディラックの予想を裏付けるデータは得られなかったようです。 (3) 物質依存性:10^(-9)程度 (4) 温度依存性:10^(-6)程度 (5) 中間媒質依存性:10^(-11)程度 これらのことから、万有引力定数Gは良い精度で定数とみなされるようになったようです。 ただ、私が寡聞にして知らないだけなのかもしれませんが、空間依存性についての検証がなされていないかもしれません。その場合、宇宙の別の場所に行ったらGが異なっているかもしれません。 もしそうであれば、toshiboesさんの疑問は的外れなものではないかもしれません。 しかし、これを実証することは恐らく困難ではないでしょうか。理論物理の観点から導き出すことは、ひょっとしたら、できるかもしれませんが、天文学でもGは一定として天体の質量を推定しているはずで、未知の質量に対するGの測定方法を見つけなければなりませんから。 (参考文献) ブルーバックス「物理定数とは何か」 >プランクスケールの単位からGを見たらどうなりますか? プランク・スケールの導出自体にGが使われているので、恐らく意味がないと思われます。 プランク・スケールは、光速c、万有引力定数G、プランク定数h、真空の誘電率、ボルツマン定数によって、たとえば次のように表されます。 プランク長:lp=√{hG/(2πc^3)} 仮に、プランク・スケールが所与だとして万有引力定数を表すと次のとおりになります。 G=lp^3/(mp tp^2)、mp:プランク質量、tp:プランク時間 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%84%B6%E5%8D%98%E4%BD%8D%E7%B3%BB
お礼
どうしたのです? 次の質問したいんので ご回答の方お願いします。
補足
ありがとうございます。 私がお聞きしてるのは、 なぜ万有引力定数は、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87%E6%9C%89%E5%BC%95%E5%8A%9B%E5%AE%9A%E6%95%B0 「この値であるか」です。 みなされるようになった経緯という、 人間の自己裁量的な問題ではなく、 なぜ(宇宙のほかの生命体が測定しても上に上げたウィキペディアの)この値なのか、といった「数値的な問題」です。 これについて人類は 「なぜ?」に対して答えられるのでしょうか、とお聞きしています。 又、素粒子の質量や寿命、 逆二乗則ナドが成立していることについて 「なぜ?」と聞かれたら、 理詰めで答えられるのでしょうか? ・・・とお聞きしています。 人間界の科学の歴史の話はどうでもいいんです。 「宇宙の物理定数がその値である理由」についてお聞きしています。
- ht1914
- ベストアンサー率44% (290/658)
地表でのgの値は標準的に9.8[m/s2]とされています。 この8のところから下は地表の各場所によっていくらか変わります。 緯度が同じでも値が違います。いろんな効果が入ってきます。 理科年表には値の表が載っています。
お礼
プランクスケールの単位から Gを見たらどうなりますか? 計算の仕方分からないのでどなたかお願いします。 その計算の結果が整数ならば、 世界の最小単位の球と球の間の距離が算出できます。 又、球と球の距離が変われば 重力定数は当然変わるでしょうし(宇宙の膨張他?) 加速度運動等をしても、 球の位置関係・状態が変わるので 「等価原理」等が成立する事になります。
補足
場所によって変わるのはwikipediaに載ってたので分かりました。 重力定数は、宇宙のドコでも基本的には同じですね? なぜその重力定数が(4.いくつでしたっけ?) その値なのか、説明できたらしていただけると嬉しいです。
- leo-ultra
- ベストアンサー率45% (230/504)
toshiboesさんお元気そうですね。 お尋ねの式は重力加速度gは、ニュートンの万有引力の法則から算出されます。 g=GM/R^2 Gは重力定数 Mは天体の質量 Rは天体の半径 ここら辺は高校の物理で習いますので、 物理の参考書を読んでください。 > 地球では、9.8Nが定数です。 地上ではほぼ定数ですが、地上から離れたり、 地下をとてつまなく掘り進むと変化するはずです。 また「ほぼ定数」と書いたのは、場所により 微妙に異なります。
お礼
これって、 わたし達が g=GM/πR^2 の値を 重力加速度としていても、 今の科学には「全く影響ありません」よね? もしかして、 正確には g=GM/πR^2 という式が正しいのかもしれませんよ。 この式とか、 そういう「今分かっている物理定数」の「意味」についてもっと徹底的に考えていったら、わたし達人類は 「更なる高み」へいける気がします。 どうでしょうか?
補足
ありがとうございます。 つまり、1KGのリンゴが、 「大きさと質量が分かっていればいかなる惑星であっても」 どの様に落下するかを予測する理論は人類は持っているということですね? まぁそれはニュートンの時代の数式で十分でしょう。 私がお聞きしたかったのは、 「なぜニュートンの万有引力の式のGが、その定数であるのか、 現在の人類は分かっているのか」です。 私は、夏までにこの研究を終わらせたいと思っています。 既に人類がこの定数の理由を知っているなら、 この研究はやめにします。(方向転換) 今の人類は、 電子の質量や素粒子の寿命、 定数や逆二乗則などについて 「なぜ?」と聞かれたら返せますでしょうか。 そういった定数の「なぜ?」に答えられるモノが1つでもあったら教えて下さい。(例と発見の経緯を添えて。) 又、 「答えられない」なら、 それはどうしてなのか、今の人類の限界がなぜそこなのか、 誠意をもって丁寧に答えてくださると嬉しいです。 お願いします。
補足
>スイネグさん ありがとうございました。 私は、(恐らく、でありまだ確証はないですが) 「コレに答えられる」究極の考え方を見つけてしまいました。 体が回復したら数値の計算に入ります。 それと、 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2684790.html これについても教えて下さい。 数式できない私がノーベル賞を受賞することはないでしょうが、 ほかのヒトへのヒントになれれば嬉しいです。 アキレスと亀から 「時間と空間が離散的である」ことは、 量子論と相対性理論の融合に、 どういった影響を及ぼしますか? 解説等示したサイトの掲載もしくはご本人による解説の方、お願いします。 物理定数がこの値である理由は、 多分私が近い内に証明できると思います。 「なぜ」に答えられない科学から、 「全てのなぜ」に答えられる科学に発展し、 「宇宙の誕生」や 「どうして素粒子はその”最初の性質”を持っているか」 という、 「究極の、最初の、最初」 以外の問いに全て答えられる様にする、 という私の目標が達成される目途がようやく立ちました。 コレは、多くの物理学者の望むところですよね? 神を葬ることができるんですから。 量子論理解してないのが残念ですが、 ちょっと数学勉強して 傷ついた脳ながらに 地球人類社会全体に貢献できればな、と思います。 レスありがとうございました。