Sky00103 重力は慣性力より速い？
#0000 sci6766 9104142323
重力は慣性力（ロケットの加速度）より速い？
ロケットの中の問題？（思考実験！）
宇宙空間を、一定速度で航行する窓ガラスのない完全に密閉されたロケットが速度
を増すためにロケットエンジンをふかしまさに加速度運動をしようとする瞬間、エ
ンジンの噴出口の方向（進行方向に対して後ろ側）から突如としてある遠方の銀河
より移動重力惑星がワ−プしてきました！！（ワ−プというのはＳＦ的ですが、思
考実験ですから．．．）（重力と慣性のスピ−ド比べ・同時に働いたとする。）
（乗客は、シ−トベルトで固定され、ロケットの先端部にいる。）
この時、乗客はどうなると思いますか？
#0001 sci6766 9104142324
この時、ロケットエンジンをふかした力は、ロケット全部へ伝わって行きます。そ
してこの力は、物質密度の振動ですから、光の速度より遅く進みます。
（光速度と同じとはいえませんよね！ロケット自体が質量をもっているんですから
しかし、惑星の重力は光速度で伝わりますから、ロケットに固定されている乗客は
、先に重力を感じシ−トに押しつけられます。（この場合、人間に重力が伝わりシ
−トに押しつけられた。）
その後ですぐ、ロケットの加速度による慣性を感じるはずです。
（この場合は、シ−トに後ろ向きに押しつけられるのは、ロケットが前に進んだつ
まり、振動が伝わったという現象があればこそでしょ）
という事は、先に感じたのが重力で後から感じたのは慣性による力だと区別できて
しまいます。
重力と加速度による慣性は、局所的に同等である。−−＞一般相対論に矛盾がでて
きてしまいませんか？（この場合のロケットは局所的です。確かに、一般相対論で
はスピ−ドの事については、ふれていませんが．．．）
結局行き着くところは？力とはなおぞや？慣性ってなんぞや？加速度ってなんぞや
？っていう事になりそうです？
ロケットエンジンの加速が伝わるのが物質密度の振動で先端部（乗客）が動きだす
瞬間が慣性ですか？私には、わからなくなりそうです？？？？？ 答えて下さい。
アイデアマン
#0002 sci6469 9104160239
えっ、えっ 全然解らない。
相対論って難しいですよね。でも、こういう事考えるの好きなんです。
だから、基本的な事、教えてください。
小さな疑問
その１：？？？ しかし、惑星の重力は光速度で伝わりますから、ロケットに固定さ
れている乗客は、先に重力を感じシ−トに押しつけられます。（この場合、人間に重力
が伝わりシ−トに押しつけられた。）？？？
後ろに重力惑星が現れると人間はシートに押しつけられるんですか？
重力を受けたらシート（もちろん飛行船も）も後ろに引っ張られてしまうんでは？
例えば、後ろに9.8m/ssの重力加速度を持つ星が現れた場合って、ヘリコプターから
人間を椅子にくくり付けて落とす時と一緒でシートも人間もいっしょにその星に
向かって落ちて行くんでは？
これが貴氏の疑問にどんな意味があるのか、無いのかは全然解りません。
その２：？？？という事は、先に感じたのが重力で後から感じたのは慣性による力だ
と区別できてしまいます。？？？
上の質問がもし（もしですよ、もし）正しかったならロケット内の人がシートに
押しつけられるのは一回きりでしょう。
正しくなかったとして２回加速感を感じる事のどこが相対論に矛盾するんでしょうか？
でも。重力と加速によって生じる重力は異うんですよ。
今に証明してきっとこの僕がノーベル賞をとりますから。
幼稚舎
ｐｓ．私への説明は、せめて中学生でも解るくらいにして下さいね。
#0003 sci6609 9104190144
きっと等価原理がやぶれているのだあ。.....ではなくて、
慣性力って、椅子から感じるものなんでしょうかねえ？
#0004 sci6766 9104210136
幼稚舎さんのいうような事が､
−− 原島 鮮 「力学 Ｉ」に下記のように書かれてありました。
「慣性質量は物体の慣性の大小を表す量であり、重力は、地球が物体を下向きに
引っ張る力であるから、慣性質量と重力とは違う現象に関係する量である。
それゆえ、それらの間に何かの関係があるとはもともと考えにくいことであろう。」
ですが、確かにこれも一理ありますが、これは天才アルバ−ト・アインシュタイン博士
の一般相対論のできる前の古典物理学の物の見方です。
ニュ−トンはケプラ−の法則を研究し万有引力の法則を導き出しました。（リンゴが落
ちるのを見てというのは伝説のようです。）
このとき、ニュ−トンは二つの物体間でどちらかの一方の質量が大きくなると引力が大
きくなり、小さくなると引力が小さくなる事を知っていました（当然両方でもＯＫ！）
つまり、比例しているという事をわかっていたのです。
アインシュタインは、この考えを更に拡張して、この動かしずらさの量と引き合う力の
量は全く同じ効果をもたらすから同等であるという考えに到達したのです（=等価原理）
（全く同等とはいっていない。局所的に限ってと言及している。）
これは、大変な業績なんですよ！！ 凡人の科学者ではこの事に気ずくのに後何年かか
った事か？？？？
ある意味では、慣性はそのまま重力の原因で重力は逆に慣性の原因でもあるのです。
さて、本論に入りましょうか．．．．
私は、慣性の意味を少し勘違いしていたようで．．．．．
あるＮＥＴで同じ質問をだしたところ以下の事となりました。
結局私が出した問題は、重力の伝播速度と、ロケットの本体を通して伝わるエンジンの
押す力の伝播速度との比較（分子の伝達速度）という事だったのですネ。
重力は遠隔作用しますので、力が遠くはなれた物と物のあいだでも働きます。
でも、エンジンによる加速はエンジン自身の移動が、ロケット本体の後部から
ロケットの構成物質をだんだんと押しやって前まで伝わってこなければ
ならないので、非常に時間が掛ります。
その時間は、個体中を伝わる音速と等しいという事です。
（音は、液体中でも個体中でも伝わるのです。ハイ！！）
ちなみに、前回の棒が鉄でできていたとすると約５９５０ｍ／ｓ
ベリリウムでできていたとすると、約１２８９０ｍ／ｓです。
（ただし、個体中の音速度は温度と密度の影響をうけます。）
＊＊＊ １９９１年度理科年表（Ｐ４９４ 物７４Ｐ）より ＊＊＊
ただし、これは、弾性的にロケットの構成物質を破壊しないで衝撃波を伝える場合です。
構成物質を壊しながらであればもっと速く（超音速＝個体中の音速を越える速度）伝わ
りますが、すごいエネルギ−が必要ですね、きっと。
＊＊＊ 私の仮想実験の設定が間違えてました。（幼稚者さんの指摘のとうりです。）
自由航行しているロケットのそばに、突然重力場を持ってきたとしても、ロケット
も乗客も同じ加速度で重力場に落ちて行きますから重力を感じて乗客がシートに
おしつけられることはありません。（ワイヤが切れたエレベーター内では体重を感じ
ないのと同じです。）
ロケットのシートの圧力を乗客が感じるためには、ロケットが地上に置いてある
ことが必要です。つまり、重力に逆らってロケットを一定の位置にとどめ続ける
力（この場合、地球がロケットを支える力）が働いて乗客をシートに押し込む
のです。この、地球がロケットを押す力はロケットが地球に触れている尾部だけから
しか伝わってきません。だから、実は、地球上に置かれているロケット内で
乗客が感じる加速度と、自由空間でエンジンに依っておこる加速度とは実は
全く同じものなんでした。エンジンが押すか、地球が押すかだけの違いだったんです。
そこで、私の仮想実験をちょっと変えてみましょう。
地球のまわりに、強度無限大の超合金の皮をかぶせます。超合金自身の引力が
あっては困るので、超合金は質量ゼロとしましょう。さて、みかんの皮のごとく
この皮をはいで、皮だけの地球を作りました。なかみは他のところにしまって
置きます。
この、皮地球の地表にロケットを持ってきても、全然重力は働かないので
ロケットはただよい、乗客は無重力状態のままです。一応、地表に
ひっかけておきましょう。ロケットは鉄製、長さ６ｋｍとし、乗客は
先端に乗り、エンジンは最後部にあるとします。
この条件で、次の（Ａ）（Ｂ）２つの実験を別々にしてみました。
（Ａ）エンジンをスタートしました。加速度１Ｇ。
エンジンのパワーは、ロケットの材質を通してゆっくりと先端に伝わり、
乗客がシートに押しつけられてロケットが発進したことを知るのは、
約１秒後以降です。
（Ｂ）エンジンは動かしません。その代わり、地球の中身を、皮の中にワープさせ
ました。
重力は光速で伝播し、数マイクロ秒で先端の乗客に届きます。
先端の乗客は地球に向かって加速され始めますが、ロケット全体もやはり
同じように地球に向かって加速されるので、乗客自身はまったく加速を
この段階では感じません。ロケットのほうは、尾部が地球に接しているので
尾部はそれ以上落ちることができず、地球の押す力を受けます。地球が
押し上げる力は、次第に後部から先端へと伝わり、先端の乗客がシートに
押しつけられて重力を感じるのは約１秒後のことです。
（Ａ）と（Ｂ）が乗客にとって同じにみえるのというが相対的な見方です。
結局私は、慣性の意味を少し勘違いしていたようで．．．．．
１．物体に力が働かなければ運動している物体はいつまでもそのままの運動を続け静止
している時はいつまでもその静止を続ける。このような性質を慣性という。
２．物体の移動による加速度を慣性という。
もう、一度ある物理の本を見直したところ１・２のように出ていました。
ただ、この事は当然ながらわかっていたのですが、ロケットの思考実験では、慣性を
引き起こす原因である力と同時に物質本体の分子構造（ひいては、原子・原子核・
電子・中性子・陽子などが一緒に移動している事になる）の伝達現象がからんでいた
のです。
この思考実験で私は物質自信の伝達現象を慣性の現象の一部であると理解してしまって
いた。だから、慣性が重力の伝達速度より遅いといえば一般相対論（この場合は、同等
で区別できない。）に矛盾をおこし、同じといえば特殊相対論（何物も質量をもってい
る物体は光速度に達し得ない。）に矛盾をおこすと思ってしまったのでした。
以上の結果から私なりにこのように理解しました。
物体が動くという事の定義
物体が動くとは、たとえば物体の後方から力が加わった時、その物体の前方に物体自信
を構成する素粒子の振動が少しずつ伝わっていきその前方部分がほんの少しでも動いた
ときである。
（振動が伝わっている途中状態ではある意味では静止しているのとおなじである。）
そしてこれに、より物体に搭乗している者があるとすればそれに固定している部分があ
れば摩擦のため一緒に動こうとするが固定していない部分があればその場所に静止して
いる状態を保とうとするため進行方向と逆向きの力をうけるこれが慣性現象である。そ
して、このときの逆向きの力が慣性力である。
ただ、むずかしいのは、物体（ロケット）に搭乗している者がたとえば人間のとき、生
物学的にはＤＮＡでできているがもっと超ミクロな見方（量子力学）ではこの人間自信
も単なる素粒子結合体である。（電子・陽子・中性子などの．．．）
従って、これらにも物体（ロケット）自信の素粒子の振動（分子が動くという事は素粒
子が一緒になっって動いている事になる。この場合は量子力学でいうところの本来の素
粒子の振動ではないのです。念のタメ）が伝わって行く。
だから、これをもっとむずかしく考えると、物体（ロケット）に固定されている部分の
素粒子の伝達現象と固定されていない部分の素粒子の伝達現象に時間差（タイムラグ）
を生じる。このため、われわれが認識している力という物をうけた事になる。これが
慣性である。というふうに理解できないでしょうか？（何を言っているのかよく自分で
もわからない。）
物体が動く時の慣性（上記の２．の考え）とは物質が動いたという事実があってその後
におこる現象である｡だから、動く前に慣性がどうのこうのと言う事はできない。
（力によって動かした場合ですヨ！！この場合は静止質量とは、違う。）
（一般相対論では力によって動かした後の現象について述べているという事です。）
別の見方では、私たちはマクロ（物体全体）な物の動きしか動いた事を認識できない。ミク
ロな領域では、物体内部の素粒子が伝わろうと動いているのに．．．．
サイエンス ネットの みなさん
また、おもしろい質問・疑問を投げかけますのでわかる人答えて下さい。
ちょっと旅行行くかもしれないので帰ってきたらまたアクセスします。
アイデアマン
#0005 sci6609 9104260048
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