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熱が発生すると減速するのはなんで？
探査機の進む方向に赤外線の光子を放射しているので，作用-反作用の法則で減速します．
同じ原理で加速するのが太陽帆船．
一様な放射なら減速は起こりませんが，放射率の分布で前方に放射される割合が多いのでしょう．
素朴な疑問なのですが、一言で説明できてしまう単純なことがなぜ、『天文学上の謎とされてきた「パイオニア・アノマリー」』だったのでしょうか?
「赤外線放射してるから減速してるんじゃね？」だけなら単なる仮説。しかも熱は前方だけでなく四方八方に「ほぼ対称」に放射しているから、単純に考えれば「あらゆる方向の放射は相殺されて加速も減速もしない」となるでしょう。
また特に仮に非対称な熱放射の反動で加速／減速するといってもごく微弱で、帆船として設計されたわけでもないものが、それが原因で計測しうるほど減速しているとは誰も思ってなかった。＃「自動車がマフラーから出る排ガスの反動で加速してるんだ！」「んなアホな」みたいな感じかな。＃排ガスの圧力で加速しているのは事実としても、普通はごく僅かで誤差にしかならない＃レベルと思ってるから誰も気にしないし計算もしない。
それを、ひょっとしたら今まで誰もが無視していた「非対称な」熱放射による影響であると考え、その仮説を（おそらくは）三次元的な形状も考慮した計算やシミュレーション、或いは実験で裏付けたのが、今回の画期的な所だった。
。。。のではないかと思います。
姿勢って,どうなってるんでしょうねバランス崩して妙な回転はしてないんでしょうが化学系の姿勢制御なんて生きてる筈がないしスピンだって減速していく事になるんでしょうかね......
Wikipediaもあわせてどうぞ [wikipedia.org]
>素朴な疑問なのですが、一言で説明できてしまう単純なことがなぜ、>『天文学上の謎とされてきた「パイオニア・アノマリー」』だったのでしょうか?
分かった後だから言える疑問ですよね。一種の後出しジャンケンのようなもので、次に来るのがグー、チョキ、パーのいずれか分からなくても、来てしまえば、誰にでも分かるという理屈と同じじゃないですか？
MONDに不利な実験結果がまた1つ増えたってことでしょ?いくら反証が積み重なっても考えを変えないんじゃ単なる妄信。
ちょっと初歩的な疑問
作用－反作用の法則って、結局運動量保存則ですよね？でも、光子は質量ゼロだから運動量もゼロのような気がするんですけど
運動量が p = mv で表される、というのはニュートン力学です。光速で運動する光子にニュートン力学を適用してはいけません。
光の質量に関するＦＡＱ [nifty.com]
M=E/C2
ちがうよ。光子の運動量 p = h / λ光子の質量はゼロ
光子は運動量はあるんだよ。もっとも、むしろ運動量のイメージを捨てて抽象化してエネルギーだと捉える方が自然かも。
運動量とエネルギーは別物ですよね。
ところで、エネルギーって、物質とも相互変換できるので、そういうもの（もの=物体じゃないですけど）があるという感触があるのですが、運動量って、たんに数式の上でそういうのを導入すると計算上便利だから導入してるだけ、というイメージがどうしてもぬぐえません。
運動量って、いったい何なのでしょうか。たんに計算が便利なために導入された量なのでしょうか。それとも、なにかそういうもの（ものじゃないけど）があるのでしょうか。あるとすれば、どんなもの？（すくなくとも、エネルギーとは別物なのですが。。。）
現時点で目の前にボールがある（時刻と位置が決まっている）状況を考えましょう。さて、次にボールがどちらへ動くか予測できますか？
もしボールが上から落ちてきたものであれば、それは下へ落ちていくでしょう。もりボールが前から飛んできたものであれば、そのまま自分に当たるでしょう。
というわけで、ニュートン力学では、質点の運動はある時刻での位置と質量では決まらないのです。その時刻での速度と運動の向きの情報（速度ベクトルで表せる）も必要です。
そして、運動を考える上では、位置と運動量（質量と速度ベクトルの積）をベースに考えると非常に見通しが良く、運動量というのは基本的な概念であるという話。
質量とかだってそういった概念のひとつなわけで、質量はOKだけど運動量はNGというのはちょっと変。わかりにくいのは同意だけど。
一応書いておきますねE^2=p^2c^2+m^2c^4
物質と相互変換できるって言うのがどういう意味かはっきり分かりませんがある質量を持った物体を生成できるという意味ならある運動量を持った物体を生成できるという意味で質量と運動量にそれほど違いがあるとは思えませんね…
まあ実際には運動量の項は左辺に移項して、エネルギーとセットで表されるべきものですけど。(エネルギーは4次元時空上の4元運動量ベクトルにおける、時間軸に対応する成分だから)エネルギー⇔時間に関する対称性運動量⇔空間に関する対称性と関係してます
じゃあ、ラジオメーターはどうして回るの？
空気が有るから.
あれは、光子の運動量ではなく、羽根の表面が暖められることで、羽根に衝突した空気分子の温度が上がる（跳ね返るときの運動量が増加する）からです。何十年も前にどこかの本で読んだ気がします。「物理の散歩道」だったか、「パリティ別冊」のどれかだったと思います。
と思ったら、Wikipediaにさえそういう話が載ってました。http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%B8%E3%82%AA%E3%83%A1%E3%8... [wikipedia.org]
ラジオメーター内の圧力ですが、以下のページによると、「2%くらいの空気が入っている」のがちょうどよくて、それより高すぎても低すぎてもだめだそうです。http://www.nobuotakahashi.com/regelation/2005/02/post_4.html [nobuotakahashi.com]高すぎると空気の抵抗で回らないし、低すぎると空気分子の運動量が十分でないのでしょうね。
真空ってのは、大気圧より低いという意味でしかない。(0.9気圧でも真空)人工に作れる真空は10-11Pa程度で、この圧力下でも1cm3に数千個の気体分子が存在する。
ほんとに何もない状態は絶対真空というけど、(古典)理論上の存在だな。絶対零度と同じく(まだ?)作り出せない。
> 絶対零度と同じく(まだ?)作り出せない。
熱力学第3法則によると、絶対零度には到達できません。つまり、どんなに技術が進歩しても、絶対にできません。一方、絶対真空が到達できないというのは、証明できるでしょうか？
# もしかして、十分に小さい空間なら絶対真空を作り出せるかも。# たとえば、1e-11Paでは1cm3の空間内の分子が数千個、というなら、# 1e-11Paで数千分の1cm3の空間を作れば、その中は絶対真空かも。# （ポンプの接続口のほうが圧倒的に大きいので無理ですが）。# 本当は、地上で到達できる真空度の限界は容器の壁材料の蒸気圧で# 決まるから、絶対真空は無理ということになってるけど、蒸気圧って# 統計的なものだから、統計が成り立たないような微細な世界では# 絶対真空ができちゃったりしないでしょうか。# 極端な話、フラーレンを作ってその中は絶対真空です、とか主張できるかな。
高い山の山頂や飛行機の外は真空なの?
統計力学が有効でなくなるような微小領域だと、今度は量子論が有効になってきて「絶対真空」というのはありえなくなるんでしょうねぇ＃極微小領域では仮想粒子・反粒子が生成しては消滅してるとかよく聞きますし
量子力学的揺らぎによる対生成は無しにできる？
通常私たちが観察できる空間中の真空はおそらく無理です。その真空にして保持している容器の原子が昇華するエネルギーが、どんなに頑張っても無限大にはならないはずなので、真空にはならないと思います。
あと、完全に真空ってことはエントロピーはどうなるんでしょう。エントロピーが0ってのは工学的には無理だと思いますが。
厳密な意味での真空は到達不可能場の理論の定義で考えると分かりやすいと思うが真空および絶対零度はどちらも場の基底状態なので同義
統計が成り立たないような微細な世界などないでしょうね扱い方が分からない事態に遭遇するならともかく
それをいうと大気中でも、気体分子と分子の間は真空といえるわけですが。だからなにという感じ。
熱力学は、巨視的な振舞を記述しているだけです。古典的な物理なら、微視的には運動エネルギーゼロの粒子を考えることができてしまいます。例えば、原子の運動量と相殺する運動量を持つフォトンをぶつけることによって静止した原子というモデルを作ることができてしまいますし、空間中にある多数の原子の中に局所的に静止した原子を考えることができてしまいます。従って熱力学によって、絶対零度の否定はできません。
絶対零度が達成できないと言うのは、位置と運動量の不確定性によって説明するべきです。同様に、古典的には結晶格子の間の空間、分子構造の内部の空間、原子核と電子軌道の間の空間について絶対真空を考えたいと錯覚するかも知れませんが、やはり粒子の位置は確率分布までしか分からないし確定的な観測をすることができないので、絶対真空ができないと言うことができます。
バキュームカーの中はバキュームなの？
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日本発のオープンソースソフトウェアは42件 -- ある官僚
原理を教えて下さい (スコア:0)
熱が発生すると減速するのはなんで？
Re:原理を教えて下さい (スコア:5, 参考になる)
探査機の進む方向に赤外線の光子を放射しているので，
作用-反作用の法則で減速します．
同じ原理で加速するのが太陽帆船．
一様な放射なら減速は起こりませんが，放射率の分布で前方に
放射される割合が多いのでしょう．
Re:原理を教えて下さい (スコア:1)
探査機の進む方向に赤外線の光子を放射しているので，
作用-反作用の法則で減速します．
素朴な疑問なのですが、一言で説明できてしまう単純なことがなぜ、
『天文学上の謎とされてきた「パイオニア・アノマリー」』だったのでしょうか?
Re:原理を教えて下さい (スコア:5, 参考になる)
「赤外線放射してるから減速してるんじゃね？」だけなら単なる仮説。
しかも熱は前方だけでなく四方八方に「ほぼ対称」に放射しているから、単純に
考えれば「あらゆる方向の放射は相殺されて加速も減速もしない」となるでしょう。
また特に仮に非対称な熱放射の反動で加速／減速するといってもごく微弱で、帆船として設計された
わけでもないものが、それが原因で計測しうるほど減速しているとは誰も思ってなかった。
＃「自動車がマフラーから出る排ガスの反動で加速してるんだ！」「んなアホな」みたいな感じかな。
＃排ガスの圧力で加速しているのは事実としても、普通はごく僅かで誤差にしかならない
＃レベルと思ってるから誰も気にしないし計算もしない。
それを、ひょっとしたら今まで誰もが無視していた「非対称な」熱放射による影響であると考え、
その仮説を（おそらくは）三次元的な形状も考慮した計算やシミュレーション、或いは実験で裏付けたのが、
今回の画期的な所だった。
。。。のではないかと思います。
Re: (スコア:0)
姿勢って,どうなってるんでしょうね
バランス崩して妙な回転はしてないんでしょうが
化学系の姿勢制御なんて生きてる筈がないし
スピンだって減速していく事になるんでしょうかね......
Re:原理を教えて下さい (スコア:4, 参考になる)
Re:原理を教えて下さい (スコア:2, 参考になる)
Wikipediaもあわせてどうぞ [wikipedia.org]
Re: (スコア:0)
>素朴な疑問なのですが、一言で説明できてしまう単純なことがなぜ、
>『天文学上の謎とされてきた「パイオニア・アノマリー」』だったのでしょうか?
分かった後だから言える疑問ですよね。
一種の後出しジャンケンのようなもので、次に来るのがグー、チョキ、パーのいずれか分からなくても、来てしまえば、誰にでも分かるという理屈と同じじゃないですか？
通知の設定いじったから、ACだとコメントされても気づかない事が多いよ。あしからずｗ
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
MONDに不利な実験結果がまた1つ増えたってことでしょ?
いくら反証が積み重なっても考えを変えないんじゃ単なる妄信。
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
ちょっと初歩的な疑問
作用－反作用の法則って、結局運動量保存則ですよね？
でも、光子は質量ゼロだから運動量もゼロのような気がするんですけど
Re:原理を教えて下さい (スコア:5, 参考になる)
運動量が p = mv で表される、というのはニュートン力学です。
光速で運動する光子にニュートン力学を適用してはいけません。
光の質量に関するＦＡＱ [nifty.com]
Re:原理を教えて下さい (スコア:1)
M=E/C2
Re:原理を教えて下さい (スコア:2, 参考になる)
ちがうよ。
光子の運動量 p = h / λ
光子の質量はゼロ
Re:原理を教えて下さい (スコア:1)
光子は運動量はあるんだよ。
もっとも、むしろ運動量のイメージを捨てて抽象化してエネルギーだと捉える方が自然かも。
Re: (スコア:0)
運動量とエネルギーは別物ですよね。
ところで、エネルギーって、物質とも相互変換できるので、そういうもの（もの=物体じゃないですけど）が
あるという感触があるのですが、運動量って、たんに数式の上でそういうのを導入すると
計算上便利だから導入してるだけ、というイメージがどうしてもぬぐえません。
運動量って、いったい何なのでしょうか。たんに計算が便利なために導入された量なのでしょうか。
それとも、なにかそういうもの（ものじゃないけど）があるのでしょうか。あるとすれば、どんなもの？
（すくなくとも、エネルギーとは別物なのですが。。。）
Re: (スコア:0)
現時点で目の前にボールがある（時刻と位置が決まっている）状況を考えましょう。
さて、次にボールがどちらへ動くか予測できますか？
もしボールが上から落ちてきたものであれば、それは下へ落ちていくでしょう。
もりボールが前から飛んできたものであれば、そのまま自分に当たるでしょう。
というわけで、
ニュートン力学では、
質点の運動はある時刻での位置と質量では決まらないのです。
その時刻での速度と運動の向きの情報（速度ベクトルで表せる）も必要です。
そして、運動を考える上では、
位置と運動量（質量と速度ベクトルの積）をベースに考えると非常に見通しが良く、
運動量というのは基本的な概念であるという話。
質量とかだってそういった概念のひとつなわけで、質量はOKだけど運動量はNGというのはちょっと変。
わかりにくいのは同意だけど。
Re: (スコア:0)
一応書いておきますね
E^2=p^2c^2+m^2c^4
物質と相互変換できるって言うのがどういう意味かはっきり分かりませんが
ある質量を持った物体を生成できるという意味なら
ある運動量を持った物体を生成できるという意味で
質量と運動量にそれほど違いがあるとは思えませんね…
まあ実際には運動量の項は左辺に移項して、エネルギーとセットで表されるべきものですけど。
(エネルギーは4次元時空上の4元運動量ベクトルにおける、時間軸に対応する成分だから)
エネルギー⇔時間に関する対称性
運動量⇔空間に関する対称性
と関係してます
Re: (スコア:0)
じゃあ、ラジオメーターはどうして回るの？
Re:原理を教えて下さい (スコア:1)
空気が有るから.
Re: (スコア:0)
Re:原理を教えて下さい (スコア:2, 参考になる)
あれは、光子の運動量ではなく、羽根の表面が暖められることで、
羽根に衝突した空気分子の温度が上がる（跳ね返るときの運動量が増加する）からです。
何十年も前にどこかの本で読んだ気がします。「物理の散歩道」だったか、
「パリティ別冊」のどれかだったと思います。
と思ったら、Wikipediaにさえそういう話が載ってました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A9%E3%82%B8%E3%82%AA%E3%83%A1%E3%8... [wikipedia.org]
ラジオメーター内の圧力ですが、以下のページによると、「2%くらいの空気が入っている」
のがちょうどよくて、それより高すぎても低すぎてもだめだそうです。
http://www.nobuotakahashi.com/regelation/2005/02/post_4.html [nobuotakahashi.com]
高すぎると空気の抵抗で回らないし、低すぎると空気分子の運動量が十分でないのでしょうね。
Re: (スコア:0)
真空ってのは、大気圧より低いという意味でしかない。(0.9気圧でも真空)
人工に作れる真空は10-11Pa程度で、この圧力下でも1cm3に数千個の気体分子が存在する。
ほんとに何もない状態は絶対真空というけど、(古典)理論上の存在だな。
絶対零度と同じく(まだ?)作り出せない。
Re:原理を教えて下さい (スコア:1)
> 絶対零度と同じく(まだ?)作り出せない。
熱力学第3法則によると、絶対零度には到達できません。
つまり、どんなに技術が進歩しても、絶対にできません。
一方、絶対真空が到達できないというのは、証明できるでしょうか？
# もしかして、十分に小さい空間なら絶対真空を作り出せるかも。
# たとえば、1e-11Paでは1cm3の空間内の分子が数千個、というなら、
# 1e-11Paで数千分の1cm3の空間を作れば、その中は絶対真空かも。
# （ポンプの接続口のほうが圧倒的に大きいので無理ですが）。
# 本当は、地上で到達できる真空度の限界は容器の壁材料の蒸気圧で
# 決まるから、絶対真空は無理ということになってるけど、蒸気圧って
# 統計的なものだから、統計が成り立たないような微細な世界では
# 絶対真空ができちゃったりしないでしょうか。
# 極端な話、フラーレンを作ってその中は絶対真空です、とか主張できるかな。
Re: (スコア:0)
高い山の山頂や飛行機の外は真空なの?
Re: (スコア:0)
統計力学が有効でなくなるような微小領域だと、今度は量子論が有効になってきて「絶対真空」というのはありえなくなるんでしょうねぇ
＃極微小領域では仮想粒子・反粒子が生成しては消滅してるとかよく聞きますし
Re: (スコア:0)
量子力学的揺らぎによる対生成は無しにできる？
Re:原理を教えて下さい (スコア:1)
通常私たちが観察できる空間中の真空はおそらく無理です。
その真空にして保持している容器の原子が昇華するエネルギーが、
どんなに頑張っても無限大にはならないはずなので、真空にはならないと思います。
あと、完全に真空ってことはエントロピーはどうなるんでしょう。
エントロピーが0ってのは工学的には無理だと思いますが。
Re: (スコア:0)
厳密な意味での真空は到達不可能
場の理論の定義で考えると分かりやすいと思うが
真空および絶対零度はどちらも場の基底状態なので同義
統計が成り立たないような微細な世界などないでしょうね
扱い方が分からない事態に遭遇するならともかく
Re: (スコア:0)
それをいうと大気中でも、気体分子と分子の間は真空といえるわけですが。
だからなにという感じ。
Re: (スコア:0)
熱力学は、巨視的な振舞を記述しているだけです。
古典的な物理なら、微視的には運動エネルギーゼロの粒子を考えることができてしまいます。
例えば、原子の運動量と相殺する運動量を持つフォトンをぶつけることによって静止した原子と
いうモデルを作ることができてしまいますし、空間中にある多数の原子の中に局所的に静止した
原子を考えることができてしまいます。従って熱力学によって、絶対零度の否定はできません。
絶対零度が達成できないと言うのは、位置と運動量の不確定性によって説明するべきです。
同様に、古典的には結晶格子の間の空間、分子構造の内部の空間、原子核と電子軌道の間の空間について絶対真空を考えたいと錯覚するかも知れませんが、やはり粒子の位置は確率分布までしか分からないし確定的な観測をすることができないので、絶対真空ができないと言うことができます。
Re: (スコア:0)
バキュームカーの中はバキュームなの？