物理定数の決まり方

質問

真空中の光速は1[m]の定義から299792458[m/s]です．しかし，人間に時間という概念，距離という概念が無くても，或いは人間が存在しなくても，光は確かに真空中を進みますが，その進み方の程度の一つの基準として人間は速さを考えるわけですが，それを考えなくても進み方の程度はある特定の有限の量を持っているはずです．有限の数というのは無数にありますが，その中の特定の一つが選ばれていることになりますが，それを規定しているものは何なのでしょうか．

万有引力もそうです．質量や距離，力といった概念が無くても，確かに宇宙は存在し，地球と月は引き合っているのでしょう．その引き合う程度の一つの基準として人間は力を考えるわけですが，それを考えなくても引き合う程度は何かある量あるわけです．その引き合う程度の量というのは有限量ですが，その量を具体的に規定しているものは何なのでしょうか．

言葉が下手ですみません．

回答No.1

hitokotonusi · ベストアンサー

測定の精度が出るものが適宜選ばれているだけです。

真空中の光速は長さの単位メートルの定義に使われたので定数になりましたが、メートルの定義は

メートル原器の長さ＝三角測量による地球子午線全周の1/4から求める
↓
クリプトン86の波長(1960年)
↓
真空中の光速(1983年)

と変遷しています。真空中の光速が物理定数になったのはこの1983年からで、それまでは測定値で誤差を持っていました。その誤差の大きさがクリプトン86の波長の誤差を下回ったため、定義が変更され、真空中の光速は定数になりました。

将来はもっと精度のいい長さ単位メートルの定義が見つかるかもしれず、そのときは真空中の光速もまた物理定数から測定値に戻るはずです。

なお、物理定数と呼ばれているもののいくつかは定義値ではなく測定値です。
物理定数表などで括弧つきで標準偏差が記載されているものは測定値です。
以下に引用する表のとおり、万有引力定数も測定値です。

物理定数
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AE%9A%E6%95%B0

回答No.2

fjnobu

光速は時間と長さが定義されて決まったので、速度はそれで計測出来ます。
万有引力は、重量が長さのが定義されて、体積が決まり、質量が定義されると、重力加速度が測定出来ます。
その結果が、万有引力です。
長さの単位、１ｍは地球の１/４周を１００００ｍと定義して決まり、重量は１cm3、４℃の水の重量を１ｇと定めました。
その後に、メートル原器や重量の原器が作られましたが、後年物理的な定数で定義されるようになりました。
現在でも１秒間の新定義が、新聞に載っていたように、定義の基準は制度が上がってきています。