質量（重量ではありません）に関する 5 つの非常に興味深い事実

人々は質量と重量という用語を同じ意味で使用する傾向がありますが、これらはまったく別のものです。重量は物体にかかる重力の測定値であり、質量は物体に含まれる物質の量と、その運動状態の変化に抵抗する物体の能力です。確かに、質量と重量の議論は複雑に聞こえますが、この 2 つの用語を区別する興味深い事実がたくさんあります。

エベレストに登れば体重は確実に減りますが、それは運動のせいではありません。山の頂上よりも海抜ゼロメートルのところに立っている人。重力が物体を引っ張るときの重さの例があります。体重は変化しますが、体の質量は変化しません。

ミサはまったく別の獣であり、非常に証明されています。あなたが物資を詰めたバックパックを持ってまだエベレスト山にいるとしましょう。高度のせいで体重は少し減りますが、たとえばバックパックの質量は一定のままです。重力が減るため軽く感じるかもしれませんが、物体の質量は同じです。この記事では、質量と重量を二度と混同しないようにするための、質量に関する 5 つの興味深い事実を探っていきます。

1.「ナメクジ」と呼ばれる質量の単位がある

「ナメクジ」は、イギリス帝国制度およびあまり一般的ではないイギリス帝国制度の専門用語です。世界のほとんどの地域では、質量の単位として が使用されており、その 1,000 は 1 メートルトンに相当します。キログラムは国際単位系に属し、メートル法としても知られています。他の国では日常用語ですが、アメリカ人はばね秤を使用するときに米国慣用単位に依存する傾向があります。

ここで、このシステムのキログラムに対する答えがポンドであると考えるかもしれません。しかし、ポンドは技術的には重量の単位です。米国慣例法と英国帝国法はどちらも、「」と呼ばれる異なる単位で質量を測定します。 (地球上では、ナメクジ 1 個は約 32.2 ポンドの下向きの力、つまり 14.60 キログラムに相当します。) それでも、カジュアルな会話でこの言葉が出てくることはめったになく、ほとんどのユーザーはこの用語に馴染みがありません。それは本当に残念です。レッスルマニアのファンがリングサイドでナメクジジョークを交わしているところを想像してみてください。

2. 質量保存の法則を発見した科学者は斬首された

「あらゆる手術において、手術の前後には同量の物質が存在する」と偉大な化学者は書いた。言い換えれば、物体の質量は作成することも破壊することもできません。この原理は質量保存の法則と名付けられました。18 世紀後半のラヴォアジエの実験により、この考えが明らかになりました。

科学者仲間は彼の発見を受け入れたが、ラヴォアジエのキャリアは短くなった。 。意図的に水を分解したり錆びを作ったりしていないときは、ラヴォアジエはフランス政府の税金徴収に協力した。そのため、彼は革命軍によって「フランス人民に対する陰謀」の罪で起訴され、1794年にギロチンにかけられた。

3. これは、これまでに書かれた最も有名な方程式の一部です

もちろん、 E = mc ²について話しています。わかりやすい英語で言うと、エネルギー (E) は質量 (m) に光速 (c) の 2 乗を掛けたものに等しいと言います。アルバート・アインシュタインは、1905 年 9 月 27 日に発表された古典的な論文の中で、この方程式の逆側について議論しました。ちなみに、彼は当時まだ 26 歳でした。

アインシュタインは、 「特殊相対性理論から、質量とエネルギーは両方とも同じものの異なる現れであることがわかりました。これは平均的な精神にとってはやや馴染みのない概念です。」

つまり、質量を持つすべての物理的性質には固有のエネルギーが存在します。アインシュタインの画期的な発見は、すべての原子がその部分 (つまり、原子を構成する陽子、中性子、電子) の合計よりわずかに小さい理由を説明します。そして、彼が観察したのと同じエネルギーと質量の関係が、原子爆弾の破壊力を説明します。

4. 光は「質量のない粒子」からなる

光子は光の基本的な粒子です。専門家はそれらを「質量がない」と表現しています。ご存知のとおり、移動する物体の速度は常にその質量を変化させます。

それは科学的な議論を複雑にする可能性があるため、物理学者が特定の物体または粒子の質量について話すとき、彼らが言及しているのは通常、その静止質量です。基本的に、これは速度がゼロに等しいときに持つ質量です。中性子、陽子、電子にはすべて静止質量がありますが、光子には静止質量がありません。別の種類の素粒子であるグルーオンも同様です。

5. 地球は月と共通の「重心」を共有している

地球の質量は月よりも大きく、地球の重力にもかかわらず、その差は月と地球の関係に重大な影響を及ぼします。月、惑星、太陽などの 2 つ以上の天体が互いに軌道を周回している場合、それらは実際には共通の質量中心の周りを回転しています。重心と呼ばれるその位置は参加者によって異なります。

まったく同じ質量を持つ 2 つの物体が互いに軌道を周回し始めると、それらの重心が位置します。しかし、地球の表面は月よりもはるかに大きいため、地球と月の重心は私たちの故郷の世界の奥深くに位置します。しかし、地球は月と同じように地球の周りを公転しています。