万有引力

質問

万有引力で引き合う物質と物質の間には、なにが起こっているのでしょうか。なぜ引き合うのでしょうか。

回答No.3

TCM · ベストアンサー

#2の補足見ました。TCMでございます。
　おっしゃるとおり、月と地球、太陽と銀河の間でもグラビトンの交換が行われていると考えられています。ちなみにグラビトンの速度は光速（フォトンの速度）に等しいとのことです。それと、もうご理解されているとは思いますが、ここでいう交換は物質間で粒子をキャッチボールし合うような感じのことです。（蛇足でしたか？）
　ついでですので、４つの力について下記に簡単にまとめておきます。

　力　　　　交換する粒子　　力が働くもの
　電磁気力　フォトン　　　　電荷を持つ物質
　弱い力　　ウィークボゾン　原子核内の粒子（陽子、中性子）
　強い力　　グルーオン　　　クォーク
　万有引力　グラビトン　　　質量を持つ物質

　これらのうち、弱い力と強い力は非常に近距離でしか働きません。また、電磁気力は電荷を持つ物質の間でしか働きませんので、天文学的な距離になると主役を演じるのは万有引力です。

参考URL：

http://www.netlaputa.ne.jp/~hijk/philo/quark.html

回答No.2

TCM

素人のTCMがお答えいたします。
　現在の物理学では、力は物質間で粒子を交換することによって生じるものとされています。万有引力はグラビトン（重力子）の交換によるもので、#1の補足にあるク－ロン力はフォトン（光子）の交換によるものです。
　では、なぜ粒子の交換によって引力が生じるのかについてですが、交換をした方がしない場合よりも全体のエネルギが低くなることに由来します。このあたりは古典物理的な感覚では理解しがたいことで、量子力学的に交換相互作用の計算をして納得するしかないかと思います。
　ところで、実はグラビトンの存在は実証されたわけではなく、さらに言えば万有引力場を量子化する理論も確立されたわけでもありません。Nakaさんのご回答にあるように、すでに電磁気力と弱い力は「統一理論」によって統一され、電弱力といっています。この統一理論に強い力を加えたものを「大統一理論」といい、正しいのではないかとの評価ですが、まだ完全には実証されていません。さらに、この大統一理論に万有引力を加えようと精力的な研究が行われているわけですが、万有引力場を量子力するのが難しいそうです。
　というようなわけで、万有引力の起源の解明については、まだ道半ばといったところでしょうか。

補足

「物質間で粒子を交換」。それは月と地球、太陽と地球、はたまた太陽系と銀河、との間でもおこなわれている（とされている）ということですか。それとも、それはまた別の理論なのでしょうか。これが「強い力」といわれるものなのでしょうか。勉強不足ですみません・・・。

回答No.1

Naka

◆自信もなんにもありませんが、興味があって顔だけ出させてもらいました。

なぜ引力が働くのか、ということは現在でも解明されていなかったと記憶しています。
「物理」の持つ抽象的な側面ですね。
万有引力は２物体の質量と距離に関係した大きさで作用するので、原子（特に陽子、中性子）の面から立てた仮説が多いようです。引力は中心に近いほど強く作用することからできた理論だと思います。

物理界に存在する４つの力、[1]重力[2]強い力[3]弱い力[4]電気的な力、の中で[1]重力だけが、他の力と統一することが出来ない、という話を聞いたことがあります。（重力は引力と遠心力の合力になりますね。もっともその場合の遠心力は０に近いものですが）

これ以上突っ込むとものすごく高度な話になりそうで、多分ついていけませんから、私はこの辺で退散させていただきます。
あとはkawakawa教授他、専門の方々にお任せしたいと思います。
どうも、おじゃましました。m(_ _)m

補足

まだ解明されていないのですか。なるほど。
それは「ク－ロンの力」などもまだ解明されていないともとれるのでしょうか。