重い物体の周り生まれる重力とは一体なんなのか?
重い物体の周り生まれる重力とは一体なんなのか? / Credit:depositphotos
physics

「重いものと軽いものが同時に落ちるのはなぜ?」重力の不思議を解説 (3/3)

2021.01.03 19:00:00 Sunday

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重力はどうやって伝わっているの?

重力は触ってもいないのに伝わってきます。

これはいかなる理由なのでしょうか?

しかし、それを言ったら磁石だって触ってないのに引き合っています。

実は、さきほども少し登場しましたが、物理学には4つの力というものが定義されています。

そして、この力は見えませんがすべて特定の素粒子によって伝えられているのです。

素粒子って物質を作る最小単位なんじゃないの? と思う人もいるかもしれませんが、実は素粒子には物質を構成するものと、力を伝えるものの2種類に分かれています。

物質を構成する素粒子をフェルミオン(フェルミ粒子)、力を伝える素粒子をボソン(ボーズ粒子)といいます。

そして4つの力のうち、弱い核力、強い核力、電磁力についてはそれぞれのボソンが見つかっているのですが、重力についてはまだ見つかっていないのです。

物理が定める自然界の4つの力と、それを伝える素粒子。
物理が定める自然界の4つの力と、それを伝える素粒子。 / Credit:KEK 文部科学省・高エネルギー加速器研究機構

もちろん、見つからないだけであるに違いないと考えられており、それは重力子(グラビトン)と呼ばれていますが、重力には力を伝える素粒子がまだ見つかっていないという謎も残っているのです。

身近に感じているのに、実は謎だらけの重力。

この他にも、重力にはいろいろ不思議な性質が存在しています。

たとえば、重力は必ずしも重たい物体を伴って発生しているわけではありません。

車を発進させるとき、ぐっと身体がシートに沈み込むのを感じると思います。

戦闘機など高速で移動する乗り物では、これが大きな問題になることもあり、これを「G」と呼び重力として扱っています。

こうした動く物体とともに発生する重力の理由はなんなのでしょう?

重力は必ずしも重い物体から感じるだけではない。
重力は必ずしも重い物体から感じるだけではない。 / Credit:depositphotos

これについては、アインシュタインの理論を理解しなければなりません。

動きづらさと重力が釣り合う理由、慣性や遠心力といった物体が動いたときに発生する重力の謎。

それはまた別の機会に特殊・一般相対性理論とともに解説していきます。

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「重いものと軽いものが同時に落ちるのはなぜ?」重力の不思議を解説 (3/3)のコメント

ゲスト

ずっと持っている疑問があります
光でもなんでも地球では9.8m/s2で落下
月では1.6m/s2で落下
では仮に地球に月がまっすぐ落ちてきたら?
地球視点では月が落ちてくる
月視点では地球が落ちてくる
何m/s2で落ちてくる?
そう考えると結局十分に重いものだと落下速度は違ってくるのではと思ってしまいます
もはや落下とは言わないのかもしれませんが
誰かこの疑問を解決してください

    ゲスト

    そんな状況になると互いからの見え方は同じく「落ちて来る」とも言えますが、主従の関係というか「月が落ちて来る」「地球に落ちて行く」が正しいので地球に引っ張られる速度で近づくかと。
    落とし穴の底が私に向かって落ちてきたという表現はかなり詩人かと思います。

ゲスト

凄い
詩的かつ知的表現。

むえいでい

「同時に落ちる」という表現はスキあり!ですね。
アポロの実験では手のひらサイズだったから違和感なかったけど。
鉄球1グラムと鉄球1トンを重心をそろえて落とすと、1トンのほうが先に着月する。
同じ重さの鉄球よりも羽毛球のほうが。
羽毛球は少しくらい軽くても先に着月する。
重心をそろえた棒状のものは横向きよりも縦向きのほうが。
物体底面と月面との距離の差がアドバンテージになる。
同時に着月させるために物体底面をそろえると重心位置で不公平感を持たれる。
落下完了には言及しないで、「同じ速度で落ちていく」までで。
着陸船は縦型が燃料消費が少ない。
エレベーターを使えば降下0燃料0。

私が長いこと考えていたことがあります。
質量というものは4次元の方向に落ちる力なのでは無いのではないかという事です。
4次元方向に落ちるというのを3次元空間から見た場合、ある1点に向かって小さくなっていく(落ちる)と言えるのではないのでしょうか?
このある1点に向かって小さくなっていく事こそ重力なのではないかと子供の頃考えていました。
私は高校物理までしか習っていませんし、学者さんのように頭が良くないのですが、どうにもこの考えが頭から離れないのです。
どなたかこの疑問を晴らしてくれないでしょうか。

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