引力は減らないのですか？

質問

物体には全て引力が働きますが、そのときにはエネルギーが必要だと思います。
そして時間が経つに従ってエネルギーが減っていき最後は引力は働かなくなってしまう、というようなことは起こらないのでしょうか？

回答No.4

harepanda · ベストアンサー

引力という言葉自体の定義を知らないので、正確な説明になっているかは分かりませんが、引力というのは、単に物質がお互いにひきつけあう力を示しているに過ぎないと思います。

この場合、引力には複数のタイプがあり、電磁気力で磁石が働くのも引力だし、リンゴが地球に落ちる重力も引力だし、そのほかに、強い力とか弱い力とか呼ばれているタイプの引力もあります。

一般論から言えば、エネルギー保存則がある以上、普通の意味で、エネルギーが減少することがありません。引力がしだいに失われていくようなものであれば、元素は安定しておなじ元素であり続けることはできず、地球の周りをまわっている月と同じように、元素の外縁側で中心物質の周りを回っている電子は中心物質からの引力が弱まっていくことにより、電子が外に飛び出してしまって二度と戻れなくなってしまい、別の物質にコロコロと変化していくことになります。現実には、鉄を超える重い元素以外では、このような現象は、そうめったに起こることではないと思います。

この議論においては、引力の中でも重力がキーです。重力はマクロ的にとらえれば空間の歪みであり、失われることのない力です。しかし、重力はミクロ的にとらえると、重力子という粒子として理解することもでき、世の中の物質の中で、われわれの住んでいる四次元世界から飛び出して五次元世界に消えているのではないかという可能性が指摘されています。したがって答えとしては、「重力ならひょっとしたらエネルギーが減少していく可能性があるかも知れないが、現段階では良く分からない」が適切だと思います。

お礼

回答ありがとうございました。
とても勉強になりました。

回答No.3

seiri3

＃２さんのお答えの通り位置エネルギーの問題ですが、もう少し私なりの回答をします。
１．腕の力でバーベルを持ち上げ同じ高さ（例えば肩の高さ）にバーベルを維持する場合は、筋肉は働き続け腕のエネルギーは消費されますがバーベルの位置エネルギーは変わりません。
２．同じようにバネの力でバーベルを持ち上げると、ある高さにバーベルは維持されますが、バネはエネルギーを消費するわけではありません。もちろんバーベルの位置エネルギーは変わりません。

もし重力（引力）のエネルギーが減るとすればバネは縮まるでしょうね。でもそんなことはありません。

お礼

回答ありがとうございます。
勉強になりました。

回答No.2

mtaka2

引力に限らず、どんな力についても「力が働く」だけであれば、エネルギーの増減はありません。
「働く力に沿って/逆らって移動する」ことによって初めて、エネルギーが増減します。

たとえば、重力で考えるなら、
重力に逆らって、低い所から高い所に物体を持ち上げるのには、エネルギーが必要です。
逆に物体が高い所から低い所に落ちてくる場合には、そこからエネルギーを取り出すことができます。(水車・水力発電などが分かりやすい例でしょうか)

この時、「高い所にある物体」は「低い所にある物体」よりも潜在的にエネルギーを保持していると考え、これを「位置エネルギー」と呼びます。
つまり、「引力に逆らって動かすにはエネルギーをつぎ込む必要があり、その結果位置エネルギーが増える」「引力に沿って動かすとエネルギーを取り出すことが出来、その結果位置エネルギーが減る」
という形で「エネルギー保存の法則」が成り立ちます。

お礼

回答ありがとうございました。
勉強になりました。

回答No.1

Tacosan

「引力」ってのは結局「空間のゆがみ」だから, そんなことはないでしょう.

お礼

回答ありがとうございました。