スキップしてメイン コンテンツに移動












相対性理論で重要な鍵を握る『光』について考えてみる。

そもそもは波なのだろうか。それとも粒子なのだろうか。



この論争は17世紀に始まる。

万有引力の法則運動の三法則有名なニュートンは微粒子の流れとして

をとらえた一方でホイヘンスは波動として光をとらえたこの論争は19世紀に入り,

様々な実験から確かめられるようになる。


ヤングは, もしが粒子だった場合,波動だった場合について

屈折反射などの現象を比較研究し,波動説が正しいと確信した



Wikipediaより引用




決定的だったのはフレネルによる
光の干渉,回折実験である。







光が単純に直進するような粒子だったとすると,
光の干渉は考えられない、

そこで光は波動(進行方向に垂直に振動する横波)であると結論づけられた。




 ただし, 19世紀末から温度と光の関係を古典物理学でうまく説明できなくなり, 



1900年にプランクにより量子仮説が提唱される。






そして1905年, アインシュタインにより光量子仮説が提唱され,

は波動と粒子の二重の性質を持つと考えられる様になった。







「光こそ、私にとっては最大の問題でした。
光の正体は、まったく謎めいているのです。

私は、76年の生涯を通して光を考え続けました。

光の速度の探究から相対性理論を

一方、光の実体の研究からは光が粒であることを発見したのです。

1922年、私へのノーベル賞は、相対性理論に対してではなく、
光の粒の発見に対して与えられたのです。

しかし、光の探究は、苦悩への道でもありました。」

by Albert Einstein








参考文献
実験でたどる物理学の歴史

アダム・ハート=デイヴィス









コメント

このブログの人気の投稿

重いものと軽いものを地面に落としたら?

重いものと軽いものを地面に落としたら どっちが早く落ちるの? 結論からいうと、どちらも変わりません 。 (*しかし、空気がある世界では、より軽く、よりやわらかく、 表面積が大きいものが 遅く落下します。 紙切れがゆっくり落ちていくのがそれです。) 物理学の世界では、 物体を自然と落とすことを 自由落下 といいます。 では、なぜ重いものと軽いものが 同時に落ちるのか、思考実験といわれる 頭の中で実験をして確かめましょう。 空気抵抗が無いもの、つまり 真空中 と 仮定して話をすすめます。 【真空中…空気が全くない状態。】 1gのものと、1gのものを同時に落としたら、 同じ速度で落下することは納得できますよね。 では、1gのものと2gのものは? と考えてみましょう。 2gのものは1gのものを1+1=2個くっつけただけであり, それ以上のものではありません。 くっついたというだけのことで落下速度が速くなるのであれば、 分割すれば遅くなる ということが推論できますよね。 じゃぁドンドンと分割していくと、 そのうち落下しないで 空中に止まったままになるの? とまぁ、こんな感じの思考実験をすることで ある程度納得できるのではないかと思いますが、 いかがでしょうか? では、実際に理論的に説明していきます。 重い物に働く重力の方が軽い物に働く重力より大きい。 重力 (mg) =質量 (m) ×比例係数 (g) … ① これは良くご存じの様です。 比例定数は重力加速度=gと呼ばれ、 厳密には  g= 9.80665[m/s² ]  と定義されています。 同じ力を加えても 重い物の方 が 軽い物より 動かしにくい 。 加速度 ( a :   m /s 2 ) =加える力 ( F: N) /質量 ( m: kg)    … ②  ②…これを運動方程式という 【*物理学で力は記号でFを表す。単位はN。】 これも経験があるのではないでしょうか。 次のような経験を思い出しませんか。 ・同じ重さなら加える力が大きいほど良く加速する。 ・同じ力なら軽い物ほど良く加速する

儀礼的無関心

1,電車での出来事 電車のなかでは, ふつうであれば夫婦や親子など 親密な関係にある人間しか 入ることを許されない密接距離や、 友人同士で用いられる個体距離のなかに 見知らぬ他人が入りこんでくるということから、 別の規則が派生してくる。 私たちはたまたま電車で隣り合って座った人と 挨拶を交わたりしないし, ふつうは話しかけることもない。   私たちはあたかも 自分の 密接距離 や 個体距離 のなかに 人がいることに   気がつかないかのように、 それぞれ新聞や雑誌を読んだり、 ヘッドホンをつけ 音楽を聴いたり、携帯電話をチェックしたり、 ゲームをしたり,あるいは 目をつむって考えごとをしたりしている。 それはあたかも, 物理的に失われた距離を心理的距離によって 埋め合わせているかのようである。 アメリカの社会学者 E. ゴフマン( 1922 ~ 82 )は, 公共空間のなかで人びとが示す このような態度を儀礼的無関心と呼んだ。 2、具体的に儀礼的無関心とは どのような状態で 行われるのか? 「そこで行なわれることは, 相手をちらっと見ることは見るが, その時の表情は相手の存在を認識したことを 表わす程度にとどめるのが普通である。 そして、次の瞬間すぐに視線をそらし, 相手に対して特別の好奇心や 特別の意図がないことを示す。」 電車のなかで他の乗客にあからさまな 好奇心を向けることが 不適切とされるのはそのためである。 たとえば, 電車のなかで他の乗客をじろじろ眺めたり, 隣の人が読んでいる本を のぞきこんだりすることは不適切と感じられる。 例外は子どもである。 子どもは他の乗客を指差して 「あのおじさん変なマスクをしてる」 と言っても大目にみられるし, 逆に子どもに対してはじっと見つめることも, 話しかけることも

地中海式農業

1,地中海式農業 地中海性気候 、すなわち冬季は温暖・湿潤、 夏季は高温・乾燥の気候地域にみられる農業様式。 商品作物としての耐乾性樹木作物と自給作物としての 小麦栽培 に、 ヒツジ、ヤギの飼養を取り入れた 有畜農業 である。 とくに耐乾性作物であるオリーブ、イチジク、ブドウ、柑橘 類、 コルクガシなどの栽培は有名で、なかでもオリーブは標式的な樹木といわれている。 伝統的な 地中海式農業 は、 小麦 ・ オリーブ ・ ブドウ の三大作物の栽培とヒツジの移牧を特徴とする。 しかし、 灌漑 農業 の普及や農業改善事業の進展などで、 オレンジ、レモン、野菜・花卉 類などのより商品性の高い作物の栽培が 盛んになる一方、 移牧 は衰退しつつある。 地中海式農業が典型的に発達する地中海沿岸地方では、 山地斜面まで石材などを利用した 階段状耕地 が造成され、 独特な景観をなしている(イタリアのアマルフィやチンクエ・テッレなど)。 イタリア半島 南部やイベリア半島では大土地所有制度が残存し、 多くの零細農からなる農村では、 伝統的な農法による生産性の低い農業が営まれている。 地中海式農業地域としては、 このほか近代的な灌漑施設を整えたアメリカのカリフォルニア地方をはじめ、 チリ中部、アフリカ南西部、オーストラリア南部などがある。 [新井鎮久・井村博宣] リンク リンク