元スレ【物理】「普遍的な質量の定義」　“人類が手にした最も丸い球体”の体積をひたすら測る　産総研が国際実験

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201 :

>>200
そんなレベルの話なのか
すごいな

202 :

>>198
核分裂とか核融合での質量減少分と発生エネルギーの関係はかなりの制度で確認されていたはずだが
それだとダメなんか？

203 = 199 :

>>202
相対論的なマクロの話と、素粒子レベルの話の違いじゃね？

204 :

>>201
地盤の安定した地下で、何年もかけて磨くらしい

205 :

>>韓国や中国も追い掛けるが「一から開発すれば十年近くかかる」という。

韓国なんてキログラム原器を適当に扱って２つも駄目にして現在３つ目だ
ぞ。そんな国には１０年かかっても無理だって。
ソース？　韓国　キログラム原器でぐぐれ

206 = 202 :

>>203
どっちがどっちなのかよくワカランが、霧箱時代から素粒子レベルで検証されているし
マクロレベルだと原爆とか水爆とか、ノイマンが計算した爆発力と実験がよく一致していたのは有名だし

207 = 199 :

>>206
霧箱でクォークが見れるの？

208 :

>>207
クォークなんざ一言も書いてないが

209 :

あ、レプトンの事か。

210 :

http://blog.downburst.net/

211 :

>>206
最初の原爆は威力が計算と全然違ってでかくなりすぎて、計測機器が全部ふっとんでろくに検査できなかったそうだぞ。

213 = 208 :

>>209
レプトンの事かって．．．　　この文脈でどうやったら素粒子（クォーク）の意味で書いているものと勘違いできるんだよ

214 :

>>213
>>206に
＞霧箱時代から素粒子レベルで検証されているし
って書いてあるじゃん

216 :

>>214
霧箱を使って実験してた核物理の黎明時代と、クォークモデルが提唱された時代は．．．
普通に歴史知ってたら勘違いのしようがないだろ。クォークとかレプトンとか言ってみたかっただけとちゃうのかt

217 :

アインシュタインは彼の相対性理論の論文に於いて、E=mc^2の関係式を
導いた。それ以前は、質量保存法則、エネルギー保存法則は別々の
法則で無関係と思われていたが、質量はエネルギーの保存則の範囲で、
他のエネルギーと変換されうるものであることを示した。論文の最後で
当時のラジウムの崩壊過程のような非常に大量のエネルギーを放出する
現象に触れ、精密な測定により質量のエネルギーへの変換が検証できる
かもしれないと述べて終えている。

218 :

基本単位にはやっぱり質量が便利なの？
何か他にもっと測定しやすい基本単位ってとれないのか。

219 :

>>218

今まで質量だけが絶対的・普遍的な質量の定義をもてないからどうにかしなければって話だと思われ。

例えば1秒という時間は、ある種のセシウム原子の発する特定の放射を基準にして正確に定義できる。
1秒という時間が決まれば、1メートルという長さは2億9979万2458分の1秒間に真空中を光が進む距離として
これも正確に定義できる。
なのに、1キログラムという質量は現時点では「国際キログラム原器の質量」となっているだけで、肝心の
キログラム原器自体も空気中の微細な粒子や湿度等の影響でわずかに質量が変わってしまったりする。

これじゃまずいから、何とかしてもっと正確で絶対的な質量の定義を決めようと皆頑張ってますってのが
記事の中身。

221 = 219 :

>>220

今のキログラム原器を基準にするよりも精度が高くなるように各国が頑張ってるんだと思うんだが。
記事中にも

＞原器の質量が変化するといっても一億分の数キログラム程度。それ以上の精度で測定できないと
＞新しい基準として認められない。精度を上げるため、二年がかりで高純度にシリコン同位体を濃縮。
＞新たに球を作り測定中だ。

って書いてあるし、>>220と同じようなことは既に織り込み済みなんじゃない？

223 :

キログラムの精度を上げるための最初の一歩が「1キログラムのシリコン」から
始まってるからうさん臭く感じる

225 :

そのうちにヒッグス場で質量単位を作るようになるんじゃね？

226 = 219 :

>>224

ぜんぜん胡散臭くない。
だってセシウム133の特定の放射の91億9263万1770周期を1秒とするように「決めた」から。
1メートルの定義も同じで、2億9979万2458分の1秒の間に光が真空中を進む距離を1メートルとするように「決めた」んだよ。

セシウムの放射とか真空中の光速は普遍的で絶対なものだから↑の定義で問題ない。
質量の場合は、キログラム原器の質量自体が空気中のチリや水分の影響でわずかに変動してるから、それを基準にして
絶対的な質量を定義しようというのがそもそも無理な話。

227 :

>>226
それを今回決めようとしてるだけだろ?
メートルだって原器の長さに合わせて「2億9979万2458分の1秒の間に光が真空中を進む距離」と決めただけ。

228 = 219 :

>>227

そのとおりだな。
>>224はそれが胡散臭いと言ってるようだが・・・

229 :

>>226
人間が便宜上定めた『単位』

230 :

測定してるのが秤の上皿に掛かる圧力だとすると安定した圧力を
生み出すものに置き換えられんのかな。光や磁界や機械で。

231 = 222 :

>>230
それ重さであって質量じゃないだろ。

232 :

エネルギーの単位じゃダメなの？

234 :

>>233
なんか勘違いしてない？

235 = 222 :

>>233
> それらの物質が光速で移動するときの運動エネルギーに等しい。

……

236 :

水に球入れて溢れ出た水の量を測れよ

237 :

光速で移動するときの運動エネルギーは無限大

238 :

>>223
これはおおよそ1kgでしかないよ
正確に重さが測れれば1kgからのズレは大丈夫だって

242 = 233 :

でも、この定義どおりだと、すべての粒子が光速のルート２倍の速度まで
加速させられるエネルギーを内在させていることになるよ。

243 = 219 :

>>239

記事を読む限り、最終的に目指しているのは

「炭素12原子1個の質量の○○倍を1キログラムとする」

ってところだと思われ。
その○○を決めるのに炭素ではいろいろと難しいからケイ素を使う模様。

244 = 233 :

>>242は古典的な問いだったのか。
ローレンツ収縮が起きるから、古典力学のE=1/2 mv2に惑わされる必要はないのでは。
E=mc2は、物質のもつエネルギー＝運動エネルギーという関係式だから。
でも質量の定義に使うには面倒だね。

245 :

面倒とかいう以前に巡回定義だから論理的に不可能

247 :

決まっても炭素原子から1kgを再現することが不可能で意味ない気がするなー
原器を持ち歩かなくても世界中のどこでも正確な基準を再現できるのがウリじゃないのかな

248 :

「きちんとわかる計量標準」
という産総研が出している本に
キログラム原器の再定義の話もあって興味のある人はぜひ。
http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/etc/aist_books/aist_books_02.html

シリコン球の話もあります。

250 :

>>249
素粒子物理学の世界では、クォーク３個集めても陽子や中性子の重さに
ならないことから、クォークの持つ運動エネルギーが質量として現れて
いるのだろうと考えていたりします。