重力の起源を教えてください。

質問

重力の起源を教えてください。

回答No.4

goodknight

現在の物理学では答えられない質問ですね。

まずは、静電気力と磁気力の起源に迫るのが近道でしょう。
大学の電磁気学においてその二つが統合されたとき、なんかわかったと思えるかもしれません。
また、大学院での量子電磁気学において、光子が物質間を行き来して力を伝えるイメージを得て、またわかったと思えるかもしれません。

磁力と重力の発見、山本 義隆 (著)

をお勧めしますが、一般人には難しすぎる内容と思います。

お礼

この本読んでみたいです。
検索。！！高いですね!！

回答No.3

Tacosan

えぇと, この手の質問は実は「どこまでを質問しているのかが分からない」という点で非常に難しかったりします. 例えば, 一般相対性理論だと「質量が存在すると時空がゆがみ, このゆがみを重力として認識する」と説明するわけですが, よく考えると「なぜ質量が存在すると時空がゆがむのか」ということについては何も説明していません. 実際にはほかの力もそうで, 究極的なところについて物理学では何も説明していません.
以下はある意味余談かな:
重力子 (グラビトン) そのものは発見されていませんが, 「存在するだろう」という証拠は見つかっています. 例えば, 中性子星同士の連星系で公転周期が短くなるという現象が知られていますが, これは連星系の持つエネルギーが重力波という形で放出されるためと考えられています. この重力波を媒介するのが重力子です.
あと, #1 では重力を「宇宙の中で最大にして最強の力」としていますが, 逆に重力は「最も弱い力」でもあります (弱いからこそ重力子がなかなか見つからない). この 2つの文言は矛盾しているように感じるかもしれませんが, 電磁気力が引力と斥力の両方で働くのに対し重力は引力としてしか働かないという違いを考慮する必要があります. つまり, 大きな電磁気力を働かせるためには大量の電荷が必要ですが, プラス同士, あるいはマイナス同士の電荷では互いの間に斥力が働いてしまうために分散されてしまいます. 従って結果的に大きな電磁気力を働かせることができません. しかし, 重力は引力としてしか働かないため, 大量の質量を保持することによって大きな重力を働かせることが可能になります. したがって, 重力はミクロでは無視できるのですがマクロでは最も重要な (というか実質唯一の) 力となります.

お礼

＞なぜ質量が存在すると時空がゆがむのか」ということについては何も説明していません

そうですね。ピンと来ればよいのですが、いまいちピンに到達しないというか。

＞中性子星同士の連星系で公転周期が短くなるという現象が知られていますが, これは連星系の持つエネルギーが重力波という形で放出されるため

なるほど。逃げ出している力の存在があることは確実であるということですね。
逃げた分は、連星以外の物質へ作用する能性を持ち携え旅立ったということになりそうですね。

回答No.2

pasocom

＃１です。
＞そのメカニズムについてもお教え頂きたく願っています。
先の回答にも書きましたが、重力を媒介するとされるのが「重力子」という粒子です。現代量子力学ではすべての力（相互作用）は粒子を媒介して（粒子のやりとりによって）伝達すると説明されるのです。先に述べた「強い相互作用」「弱い相互作用」「電磁気力」ともすべてそうです。
そして、この重力子は光（光子）と同じ速さ（30万km/秒）で伝達するということです。しかし、現在時点において、この重力子は発見されていません。理論から導かれた「仮想粒子」の域を出ないのです。
私が知っていることはこの程度です。また私の能力で説明できることもこれ以上ではありません。とても難しい理論なので。ご興味があれば、専門サイト、専門書を参考に追求してみて下さい。

お礼

＞興味があれば、専門サイト、専門書を参考に追求してみて

ご指南いただきありがとうございます。

＞速さ（30万km/秒）で伝達する

物凄い速さですね。

＞重力子は発見されていません

発見されるかどうかはわからないのですね。
粒子なのでしょうか?
それが物質にどう作用するのでしょうか?
何故作用するのでしょうか?
何故作用すると物と物の間の距離を縮めようとするのでしょうか?

回答No.1

pasocom

現在の量子力学では物質の間に相互に働く力は以下の４種類だと言われています。（カッコ内はそれを媒介する粒子）
1.強い相互作用（グルーオン）
2.電磁気力（フォトン＝光子）
3.弱い相互作用（ウィークボソン）
4.重力相互作用（重力子）

世の中の全ての物質は、これら４つの根元的な力により構成・支配されていると考えられています。
このなかで「強い相互作用」と「弱い相互作用」は到達距離がごく短くて原子内部でしか通用しない力です。これに対して「電磁気力」と「重力」は無限大に到達する能力があり、宇宙の構成に影響を与えています。
このように「重力」とは宇宙の中で最大にして最強の力なのです。

お礼

ありがとうございます。

＞「重力」とは宇宙の中で最大にして最強の力

そうだったんですね。
恐れ入りますが、もしできることであるならば、
そのメカニズムについてもお教え頂きたく願っています。