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    taky88 3月19日 13:28

    >サイコロ1回の未来は決められなくても、
    >電子1個の未来は決められなくても、
    >「数」を増やせば未来は予測できますよね。。

    どんなに回数を増やしても、次に何が出るかを知ることはできません。

    サイコロを10回振って、続けて全部1が出たからといって、
    次に出るのが1でない確率が上がるわけではないので、
    実際の所、回数を増やしても何も確実なことは言えません。

    そういう意味では未来の予測はできません。

    確かに分かることは、1~6までのどれかが出るということで、
    これは最初の1回を振るときと何も違ってはいないのです。

    つまり振る回数を増やしたり、電子の数を増やしたりしても、
    未来について何も確実なことは言えません。

    未来の結果をより確実に予測できるようになることはありません。

    分かるのはサイコロのどれかの目がでる確率は1/6であるということで、
    これは1回だけ振った場合と何も違わないし、
    電子は干渉縞の濃い部分の何処かに行く確率が高いと予測はできますが、
    これも最初の1個の電子についての予測と何も違いません。

    振る回数や粒子の数を増やして分かるのは、
    より詳しい確率の数値でしかないということになります。

    決定できるのは確率の数値だけで、確かな未来ではないということです。

  • >>971

    >例えばサイコロを振る精密な装置を作ったとしたら、
    >サイコロのような立方体は、まったく同じ方向や力を加えたら、
    >常に同じ目が出るのでしょうか?

    多分、出したい目を出すことは可能だと思います。

    でも、現実問題としてそんな精密な装置ができるかどうかは
    よく分かりませんけど。

    >なら、干渉縞を描くという未来は決まっていると
    >言えるのではないのかなと思ったのですが・・・。

    決まっているということの意味の捉え方だと思います。

    電子銃で撃った電子が、どっちのスリットを抜けるかは決まってませんが、
    どちらかのスリットを通り抜けることは確かです。

    どっちを通るのかは決まっていないけど、
    どちらかを通るという意味では未来は決まっている。

    サイコロを振ったとき、例えば1の目が出るかどうかは分からないので、
    未来は決まっていないといえますけど、
    でも1~6のどれかの目は必ず出る、という意味では決まっています。

    干渉縞ができるというのは、そういう意味だと考えればいいと思います。

    これから撃つ電子が、必ずできる干渉縞のどの部分に届くのか、
    それを予測することは全く不可能なことです。

    一つ一つの電子がどこへ飛んで行くのかは全く決まっていないのに、
    それらの電子の軌跡を多数重ね合わせたら、きれいな干渉縞ができる。

    何とも不思議な事が量子の世界では起こってしまうわけです。

  • >>969

    また疑問とか浮かんできました?

    いちいち断らなくても、聞きたいことが出てきたら
    普通に書き込んでもらった方が、こちらも気楽でいいです。

  • takyさん、もう、うんざりかもですが。。

    何度も何度も同じことを繰り返して、
    その度に嫌な気持ちにさせてしまって、
    本当に申し訳ありませんでしたm(__)m

    楽しかったここでのお話し、
    ずっとずっと忘れません^^
    どうかお身体大切にされてくださいね。
    楽しいお話し、ありがとうございました!

  • takyさんきっと私、
    自分と同じ楽しさを相手に要求していたのかもしれません。

    掲示板って、リアルの人間関係とは別物ですよね。。

    きっと、takyさんにも、
    私と同じように楽しんでほしかったんだと思います。

    それはこのカテで初めて会った時、
    takyさんが楽しそうに書いていた、
    ガイアの話とか、牡丹灯篭?の話とか、
    顕微鏡の画像の事とか・・・沢山の毎日の話がすごく楽しかった。
    それがずっと続くと思っていた。

    でもきっと、勉強のことでもめてしまったり、
    私がやめたり始めたりしたりで、きっと
    私への信頼はなくなってしまったんだろうと思う。

    一度そうなったらもう、二度とは元には戻らないですよね。。
    それなのに質問に快く答えてくれているのに、
    また以前を求める私って^^;

    でも私、最初の頃にtakyさんが書いていた、
    幽霊の話も、科学のいろいろ話も、音楽の話も、古典の話も
    読んでいて本当に楽しかったんですよ。

    それはもう、本当に楽しい時間だったんです。
    学問としての科学は語れないけど、
    私の中で、いつも頭や心の中で膨らんでいて、
    でも人と語る事なんかなかった、
    沢山のファンタジー的な科学を沢山書けて、
    沢山読めて、本当に楽しかったんです。

    私はきっとこのスレに、そういうものをずっと追い求めてきたんだと思います。
    このスレだけじゃなく、掲示板にそういうものを探していたんだと思います。

  • >>965

    takyさん、波動の画像や説明、ありがとうございますm(__)m

    >もし経験的に知っている波のイメージと重ねようとすると、
    必ず間違ったものになると思います。
    >それはほんの一面しか表わしていない。

    やはり学問としての物理とファンタジーとして楽しむ物理って
    全然違うんですよね、当たり前か^^;
    きっとtakyさんは厳密に学問を学びたいんじゃないかと思います。
    勿論私もそうなのですが、どこか妄想というか想像を膨らませて
    楽しみたいみたいなところがあったりもします。

    多分思うんです。
    takyさんはお仕事されていて、社会でも必要とされていて、
    自分の中でちゃんと区分けしながら時間配分の中で
    掲示板はほんの少し活用してって感じだと思います。

    私は現在専業主婦で、子供もいなくて、転勤が多くて友達もできない。
    勿論家庭の中で自分が必要とされているというのは感じます。
    でも一人の人間として、社会で必要とされているという実感はありません。

    そんな中で結構、takyさんとの此処での科学その他の会話は私の中で
    楽しみになっているんだと思います。
    でも、なんか掲示板のことを考えすぎてしまう自分が嫌だなとも感じています。

    takyさんにとって私との此処で会話は、
    一日のほんの数分の事なのだろうけど。。
    私もそうだったらいいのだけど・・・。
    そういうところが不器用なんです。。

    ちょっと1週間くらい考えてみたいと思います。
    どう掲示板と付き合っていくのが自分の生活の中で
    一番いい形なのか。。

    いろいろすみません。

  • >>964

    2次元の波動というのがどんなものか、
    あんまりいいものが見つからなかったんですけど、
    これが2次元の波動方程式の一つの解ということだそうです。

    science note plus fantasy 2次元の波動というのがどんなものか、 あんまりいいものが見つからなかったんですけど、 これが2次元の

  • >>963

    電磁波というのは3次元の波動なので、
    イメージで捉えようとしても、物凄く難しいと思います。

    量子分野の専門家であるファインマンでさえ、
    具体的なイメージとしては捉えられないと書いてますから。

    人間の想像力では、2次元の波まではなんとかイメージできますが、
    3次元の波をイメージすることは、私にはできません。

    量子力学の扱う波を具体的にイメージすることはできません。

    なのでこれは数学上の表現としてしか知ることができません。

    もし経験的に知っている波のイメージと重ねようとすると、
    必ず間違ったものになると思います。

    それはほんの一面しか表わしていない。

    よく解説書なんかに出ている電場と磁場が直交した図は、
    1次元の横波を描いているだけなので、
    実際の電磁波はこれより2つも次元が多いのです。

    それがどんなものなのか、想像もつきません。

    >私は質問を含む科学やニュースや雑談全般を
    >しましょ?って言うことだったのだけど、

    もちろん雑談でも構いませんよ。

    でも雑談というのは構えてするものでもないでしょうから、
    そのときにふと疑問に感じたこととかが糸口になる、
    ということでいんじゃないかと思いますけど。

  • >>957


    すみません、何度も書き直して^^;

    >でも光子と電荷の相互作用はゲージ理論で記述されるものらしく、
    私の知識ではまだまだ遠い彼方にあるものなので、
    これ以上の詳しい話はとてもできません。

    ここまで説明ありがとうございました。
    私ではとても専門書を読む力がないので、
    ゲージ理論を平易に解説した雑学本を読んでみようと思います。

    ちょっとうっすら思い出したような・・・?
    確か電気的なやり取りは、光子を吐いたり吸ったりする
    って感じのことを読んだ記憶があります。

    光子を貰ったら電荷(+)を獲得で
    光子を放出したら電荷(-)になる的な感じですか?
    そんな感じの解釈は間違っていますか?

    この記憶って正しいのかな?

    でも光は波の性質と粒子の性質を兼ね備えていますよね。
    電磁波のイメージだと電場と磁場の相互作用で広がりを感じてしまうのですが、
    光子の粒子としての姿から見えるのは、やはり粒子であって。。

    takyさんは、質問と回答ということ以外の話題には
    興味がないですか?
    それ以外の雑談(科学雑談その他)も希望している私との遣り取りは
    もう終わりの方がいいですか?

    takyさんの希望書いてください。
    そうじゃないと分からないし・・・。

    再開する時に私が「科学の雑談しませんか?」との問いかけに、
    takyさんは「質問何でも書いてください」と返信してくれましたよね。
    その時に少し思ったんです。
    私は質問を含む科学やニュースや雑談全般を
    しましょ?って言うことだったのだけど、
    takyさんは質問のみって意味だったのかなって。。

    スルーはなしですよ^^;

  • >>956

    >電荷を持たない光子のエネルギーが電荷に起因するのは何故なのでしょうか?

    電荷というのは、光子と相互作用する性質そのものので、
    光子はエネルギーを持っているから、
    その相互作用でエネルギーの受け渡しが行われるんだと思います。

    でも光子と電荷の相互作用はゲージ理論で記述されるものらしく、
    私の知識ではまだまだ遠い彼方にあるものなので、
    これ以上の詳しい話はとてもできません。

    電荷になぜ二つの種類があるのか、いつか知りたいとは思ってますが、
    なにせゲージ理論の数学はかなり難しくて、まだ先のことになりそうです。

    死ぬまでには超ひも理論の本を読みたいとは思ってるんですけど。

  • お仕事されている中、いつも質問の回答を
    ありがとうございますm(__)m
    初心者が思いつくままにする質問なのに
    いつも丁寧に回答を寄せてくださること、本当に感謝しています。

    >質量は時間によって変化するものではないので、
    時間がどっちに流れようと変わることはないように思えるのですが。

    すごく納得しました。

    >電磁気力というのは電荷と電荷の相互作用の強さを表すものなので、
    エネルギーの原因は電荷にあるということになると思います。

    光子の電荷は0ですよね。
    電荷を持たない光子のエネルギーが電荷に起因するのは何故なのでしょうか?
    電場と磁場はそれぞれエネルギーを持っているということですか?

  • hana さんは大きな勘違いをしているようですけど、
    初心者の人にこうやって科学の説明をすることは、
    全く苦痛ではありません。

    ノーベル賞学者でも、初心者や一般向けに話をするのは結構好きなようです。

    自分が当然だと思っていることが、一般には通用しないとかいうことが、
    かなり刺激的で、面白く思えるからじゃないでしょうか。

    音楽の世界でも、大ピアニストが晩年になって、
    初心者が弾くような曲を録音したりし始めるのも、
    そういう感覚があるような気もします。

    なので、そういうことはあんまり気にしなくて大丈夫です。


    >・位置エネルギーは空間が内包しているエネルギーと解釈してもいいのですか?

    場の理論で考えればそういうことになるんだと思いますけど、
    遠隔作用の理論で考えれば、単なる距離の効果ということになると思います。

    これはどっちが正しいとかいうものではないので、
    理解しやすい方で考えておけばいいと思います。

    どうせどっちにしても結果は同じなので。

    >・電磁気力の持つエネルギーは光子の持つエネルギーの事ですよね?
    > このエネルギーは何に起因したエネルギーなのでしょうか?
    > どうしてもこれが理解できません。

    何に起因したエネルギーなのかはよく分かりませんけど、
    電磁気力というのは電荷と電荷の相互作用の強さを表すものなので、
    エネルギーの原因は電荷にあるということになると思います。

    それは重力の原因が物質の万有引力によるものだ、
    ということと同じようなものだと思えばいいと思います。

    >・時間が反転した反粒子でも負ではなく正の質量を持つことが不思議に思えます。

    時間が反転したら質量が負になるというのも、相当不思議に思えますけど。

    質量は時間によって変化するものではないので、
    時間がどっちに流れようと変わることはないように思えるのですが。

    運動の向きなんかは時間で逆になるから、
    反対向きに動いて見えるのも不思議ではないし、
    反対向きに動けば、電荷も逆に見えて不思議はない、
    というようなことなんだと思います。

    確かなことは分かりませんが ^^;

  • >>941

    takyさん、おはようございます^^

    バナナに例えて分かりやすく説明くださりありがとうございます。
    いつも説明を読んで思うのは、
    やはり私には本当に基礎がないのに、
    難しいことにだけ興味を持ってしまうんだなってことです。

    以前は私なりに物理を分かりたい、
    基礎からがんばって目標に向かいたいと
    思っていたのですが、
    やはり私には難しいようです。。

    でもそれでもやっぱり、
    科学が好きで、これが無くなったら、
    私、すごく寂しいかも。。

    基礎がないというのは土台がないわけですから、
    どんなに最新理論に興味を持っても、
    それを理解するのは難しいですよね。
    でもそれでも不思議に思うこと、知りたいと思うことを、
    これからも質問させてもらえたら嬉しいです。

    takyさんとしては手応えがなく、つまらないかも知れませんが、
    もし可能でしたら引き続き、よろしくお願いいたしますm(__)m

    回答を読んで考えてみました。。
    難しくて理解できないところは、保留でお願いします。
    現段階での質問です。

    ・位置エネルギーは空間が内包しているエネルギーと解釈してもいいのですか?

    ・電磁気力の持つエネルギーは光子の持つエネルギーの事ですよね?
     このエネルギーは何に起因したエネルギーなのでしょうか?
     どうしてもこれが理解できません。

    ・時間が反転した反粒子でも負ではなく正の質量を持つことが不思議に思えます。

    takyさん、質問以外に科学その他の雑談も書いても大丈夫ですか?

  • >運動エネルギーは何故、速度の2乗に「質量」を掛けて2で割ると
    >解が得られるんですか?

    これは、そう決めたから、としか答えようがありません。

    そのように決めると都合がいいからです。

    例えば運動エネルギーの場合、mv²/2 と決められる前には
    エネルギーを mv で表そうと考えていたようです。

    mv は今では運動量を表わしていますけど、
    確かににこれだととてもわかり易いと思います。

    でも g という重力加速度を持ったものが h だけ落下したとき、
    その速度 v がどうなるかを詳しく検討してみると、
    mv では非常に都合が悪いことがはっきりしてきました。

    で、紆余曲折があった後、現在の形に決められた。

    そうするとぴったり答が合う、ということです。

    これはあくまでも、人間の都合で決めたものです。

    そうですね、かけることの意味というのはかなり難しいのですけど、
    足し算というのは、A+B の場合、A と B は同じものですよね。

    A をバナナの数であるとすれば、B も何かの数です。

    二つの数を合わせていくらか、という答えが出てきます。

    でも A がバナナの数で、B がその1本当たりの平均の重さだとすると、
    A+B という計算の結果は何の意味も持っていませんよね。

    バナナが10本あって、その平均の重さが150グラムだとして、
    10+150=160 という結果は、何も表わしていません。

    でも A×B という計算は意味があります。

    この計算の結果はバナナ10本をあわせた重さになっています。

    四角形の縦の長さが A、横の長さが B とすると、
    A+B というのは縦の長さと横の長さを加えた長さであって、
    これ自体には何ら新しいものは含まれていないのですが、
    A×B という計算の結果は面積という全く違うものになります。

    物理学で重要なのは、この、全く新しい性質が出てくる、
    ということです。

    物理の基礎の勉強は、どんな計算からどんな性質が現れるのか、
    それを一つ一つ確かめていくことだと言ってもいいかもしれません。

    だから掛け算の意味というのは、具体的な事例について勉強しながら、
    それを確かめていくしかないんだと思います。

  • >>938

    takyさん、回答ありがとうございます。

    こちらへの返信の前にもう一つ質問です。
    物理で使う数式の中の掛け算や割り算は何を意味しているのでしょうか?
    すみません、基礎の基礎が分かっていないんです。
    多分、小学生レベルだと思います^^;

    何故掛けたり割ったりすると、解が求められるんだろう。。
    簡単なものはちゃんと分かります多分。。
    例えば、りんごが10個あって、2人で分けるなら、
    10÷2=5
    この意味は分かります。

    でも例えば、
    >運動エネルギーは速度の2乗に 「質量」 を掛けて2で割ったものだし
    >位置エネルギーは位置と 「質量」 とを掛けたものです。

    この式の意味が分からないんです。。
    運動エネルギーは何故、速度の2乗に「質量」を掛けて2で割ると
    解が得られるんですか?

    本当にご面倒をおかけして申し訳ありません。。

  • >>938

    最後の部分をもうちょっと分かりやすく書き換えます。

    >普通の物質を扱う限り、そんなことは起こらないので、
    >これを考える必要はないのです。

    の部分を、

    普通の物質を扱う限り、そんなことは起こらないので、
    静止エネルギーは質量 m のまま、一定値として扱って、
    それで何の問題もない、ということです。

    静止エネルギーは、特別な場合にしか必要ありません。

    そういう特殊なタイプのエネルギーだと考えておいて下さい。

  • >>937

    静止エネルギーというのは E = mc² で表される形のエネルギーです。

    この場合は c は一定値で、決まっているので、
    これを k ≡ c² と置くことができて、
    そうすると E = km となり、k は定数だから、
    これが 1 になるような単位を選べば E = m となります。

    これがエネルギーと質量が等価だということの意味です。

    この式には質量の m と、定数である c² しか含まれていないので、
    質量 m がどんな状態にあるか、動いているのか、どんな位置にあるのか、
    そんな情報は全く含まれていません。

    つまり質量そのもののもつエネルギーとしての性質を表わします。

    一方で運動エネルギーや位置のエネルギーは、
    質量 m がどんな状態に置かれているかという情報を含みます。

    例えば、素粒子を速度 v で加速したような場合、
    この素粒子全体のエネルギーは静止エネルギーと運動エネルギーの和になり、
    そういうのが粒子衝突の研究などでは必要になるわけですけど、
    そうでない普通の物質を扱う場合には考える必要はありません。

    素粒子の衝突では、それによって素粒子自体が消滅してしまって
    静止エネルギーが 0 になったり、他の素粒子に変わって
    静止エネルギーの値が変わったりするので、
    これも計算に入れなければならなくなるわけですが、
    普通の物質を扱う限り、そんなことは起こらないので、
    これを考える必要はないのです。

    普通の力学を考える限り、静止エネルギーを考える必要はありません。

    普通は運動のエネルギーと位置のエネルギーと電磁気のエネルギーを考えれば、
    それで十分ということです。

  • >>935

    こんばんは^^

    takyさん、私が物理を諦めたのは、
    数学が難しすぎてついていけないのと、
    エネルギーや質量などの基本的なことが自分の中で
    曖昧になっているところにあります。

    静止エネルギーは質量と等価ですよね。
    運動エネルギーや位置エネルギーはtakyさんの書いてくださった
    式中に「質量」が含まれているのに、
    どうして別物扱いになるのか、未だに分からないんです。。

    静止エネルギーは、質量の中に内在しているエネルギーですよね?
    運動、位置エネルギーは質量のあるものを動かした時に生じる
    エネルギーのことですよね?

    私が科学に興味を持ちだした頃読んだ雑誌の中に、
    相対論的質量について書いてあったのですが、
    それって現在ではそのような考え方はしないのですよね?
    特殊相対論では運動によって質量が増えるって感じのことが
    その雑誌に書かれていたように記憶しています。

    なんか私の中でエネルギーが何であって、
    質量が何であるのか、よく理解できていないのだと思います。

  • >>935

    訂正です。

    >E = mv²/2 = m が成り立つのは v = 1 のときだけです。

    そんなわけ無いですね。

    v²/2 = 1 のときなので、
    この場合は v = √2 じゃなきゃダメでした ^^;

  • >>933

    >エネルギーと質量は同じと考えたらダメなんですか?

    ダメです。

    運動エネルギーは速度の2乗に 「質量」 を掛けて2で割ったものだし
    位置エネルギーは位置と 「質量」 とを掛けたものです。

    つまり 「質量と同じ」 ではありません。

    E = mv²/2 = m が成り立つのは v = 1 のときだけです。

    位置のエネルギーも位置を表す量が 1 のときだけ同じになるけど、
    速度にしても位置にしても測り方によって変わるものなので、
    エネルギーと質量が同じものだとは言えません。

    メートルで測ったら同じでも、フィートで測ったら違ってきます。

    こういうものは物理の原理としては使えません。

    生態系と人間の関係というのは難しいですね。

    でも人間が壊した環境を、元に戻そうというのも
    全く意味のないことでもないのかもしれません。

    どっちが正しいのかは、簡単に答えは出ないような気もします。

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