◆エネルギーと質量は「等価」な「別物」です。

 エネルギーと質量は「等価」な「別物」です。

エネルギーと質量はE=mc2の式で「等価」です。

でもそれはエネルギーが質量だと言っている訳ではありません。

例えば仮に銀1グラムが60円と「等価」であっても銀はお金ではないし、お金は銀ではありません。
銀2gで自動販売機の缶コーヒーを買うことはできません。
銀1kグラムと「等価」な1万円札6枚を持っていても、それで電子回路を繋ぐといったことはできません。

質量をエネルギーの「固まったもの」と見做すことは出来ますが、質量となったものはもはやエネルギーとしての性質は持ちませんし、質量がエネルギーとして解き放たれればもはや質量としての性質はもちません。 すなわち、変換されうる別物なのです。

光はエネルギーですが、質量は持ちません。光のエネルギーは物質の運動による質量増加をもたらすことはできます。しかしそれは光の質量が物質に移ったのではありません。どんなに強い光であっても質量は持ちません。

エネルギーは速度になる

運動エネルギーは質量と速度を用いた式E=(m*v2)/2で表されます。

運動している物体にエネルギーを加えると加速されます。つまり「エネルギー」は「速度の増加」になるのです。

光速に近づくとエネルギーは質量になる

物体が光速に近づくと、速度は上がり辛くなります。つぎ込んだエネルギーに見合うだけの速度の増加は得られなくなるのです。

エネルギーは消えたのでしょうか?
違います。エネルギーは速度を増加できない分「質量を増加」させているのです、

極限ではE=mc2となる

極限では追加したエネルギーによる速度増加は0で全てが質量になります。

静止質量は?

運動エネルギーの観点では静止質量と速度依存質量の区別はありません。
即ち静止質量もE=mc2と見做せるのです。

ある質量の物質を質量を運動エネルギーに変えながら加速したとすると、質量0になった時点で光速に達します。
(ロケットのように質量を後方に投げ捨てながらその反作用で残りを加速するのではなく、質量が全てエネルギーになる点に留意してください)

質量ゼロのエネルギー体があったとしてエネルギーが徐々に質量に変わりながら速度を落とせば静止状態になったときに、 m=E/(c2)の静止質量を持つことになります。

何故エネルギーは速度と等価でなく質量と等価なのか

エネルギーが速度に変わるのは不定の質量mを介してです。

これに対しエネルギーが質量に変わるのはCという定数を介してです。定数を介すので「等価」ということができるのです。

 そもそも次元が違う

エネルギーと質量はそもそも次元が異なります。

物理量次元
質量M
エネルギーML2T-2
距離L
時間T
速度LT-1

次元の異なるものが次元付きの定数(C2 : L2T-2)を介して変換/換算できることは驚くべきことではありますが、あくまで変換/換算できる(つまり等価)というだけです。

 換算できることと変換できることは全く別

例えば鉄1kgは9.00×1016Jのエネルギーに「換算」できますが、そのエネルギーに「変換」することは現実には不可能です。
質量からエネルギーへの「変換」は核融合/核分裂などにより元の物質より軽いものに変わるときに起こります。とはいえ「鉄の質量」を「エネルギー」に「変換」は出来ません。
もちろん物体の衝突などにより速度を失う場合極微小とは言え質量も失い、速度消失分と合わせエネルギーに変わりますが理屈上といったものです。

粒子加速器により得られる高輻射エネルギーから静止質量を持つ物質の対生成ができます。エネルギーが静止質量に変換されています。しかし容易に連続的に起こせるものではありません。
対生成が出来るといっても質量を持つ粒子を衝突させ、対消滅を起こすと、そのすぐ脇で対生成が起こり別の粒子が発生するという形でしか実現できていません。
質量の無い空間に高エネルギーX線を照射して質量を生み出すといったことは出来ていないのです。

純粋なエネルギーが質量を持つ粒子の介在なしに対生成により質量に変換するという事象は宇宙の初期の段階でしかほぼ起こっていません。
半面質量は核融合や重力集中によるエネルギー解放によりどんどんとエネルギーに「変換」されています。
(妄想:空間を縮める質量は減り続け、空間を押し広げるエネルギーは増え続けています。暗黒エネルギーなど不要です。宇宙はポンと投げたように初期値だけで広がるのではなく、どんどんとエネルギーを生み出しながら加速的に広がるのです。)

時々物質の質量が少しの静止質量と運動エネルギーによる質量からなりたっているという説が出ます。
完璧な誤り、というより誤魔化しです。これらの説は物質の質量の一部を運動エネルギーに「換算」しているだけです。
運動エネルギーが特定され、質量が得られるとしているのではなく、逆に計測した質量を「換算」し内部構成要素の運動だとしているに過ぎません。
くれぐれも騙されないよう。

 補足:運動エネルギーは系による

 補足:運動に伴う質量増加は系による

 補足(とても怪しい):静止質量と運動による質量増加と重力

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◇やめて欲しいタッチ操作

この機能のためだけに金を払ってもいい

 ヘッドフォン・タッチ操作・難しい

ソニーのワイアレス・ノイズキャンセリング・ヘッドフォン WH-1000XM2を「持っています」。

「使っています」でなく「持っています」?

そう、難しすぎで使っていないのです。

ヘッドフォンは聴いている最中に蒸れたり、位置が気になったり、挟んでいる髪の毛が気になったりして、ずらす操作をします。

このヘッドフォンはタッチ操作の機能が付いており、軽く触ると、演奏が停止します。
操作方法により、先送りや巻き戻しもできます。

この「演奏停止」を結構な頻度で意図せずやってしまうのです。

結局このヘッドフォンは使わなくなってしまいました。

代わりに使っているのはWI-1000X
音はWH-1000XM2の方が圧倒的に良い。
なので使えるものならWH-1000XM2も使いたい。

WH-1000XM2の改良版 WH-1000XM3 が出るというので期待していました。
こんな難しいタッチ操作は廃止され物理キーになるだろう。。と
もしそうなれば買い替えよう、と。

んが、
とても残念なことにどうやらこの難しい仕様は残されたままのようです。

どんなに音質が向上しようと、ノイズキャンセリング能力が高まろうと、操作不能では意味がありません。

 タッチ機能を無くすだけでもいい

ファームウェアで「タッチ機能off」というのを付けてもらえないでしょうか?

先送りや巻き戻しがヘッドフォンで操作できなくても構いません。

 #2018/10/23 なんと!

お店で使ってみたところ、なんと触っても停止しませんでした。

1タッチではなく2タッチで停止するように「超改善」されていました。

即購入

待てよ。WH-1000XM2もひょっとしたら2タッチに変更したファームウェアが出たのではと購入後、けち臭く考えてしまった。
現時点ではまだWH-1000XM2は1タッチ。

それにしても、こういう一番大事なところに何で誰も注目しないんだろう?
WalkmanのA40シリーズも楽曲管理が全く変わったのにその点を誰も指摘しないし。

 雑談(ネーミング規約)

仕事で使う個人的ネーミング規約ではWI-1000Xというのは許されません。
W1(いち)かWI(アイ)かWl(エル)かすぐには判断できないからです。

 雑談:車のタッチパネルも止めてほしい

今乗っている車のエアコン操作がタッチパネル式になっています。

タッチパネルというのは「じっくりと目で確認して操作する」必要があり、運転中に操作するには危険すぎるものです。。

運転中のタッチパネル操作は法律で禁止すべきで、エアコンなど運転中に操作するものへのタッチパネル使用も法律で禁止すべきです。

それはともかく、タッチパネルの上にかぶせて物理キー操作ができるものが有れば買います。欲しい。ちなみに車はFIT3です。

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◇重量バランスを保つズームカメラ

 ズームカメラの重量バランス

望遠機能を持つ「コンパクト・デジタル・カメラ」は望遠側では鏡筒が前にせり出し重量バランスが著しく変わってしまいます。

カウンターウェイトを持ち、鏡筒の重さを打ち消すようなカメラは出来ないものでしょうか?

もちろん全体の重量が大きくなる上、電力消費も増えますが、安定した撮影の役に立つと思います。

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◆エネルギーの重力作用?と宇宙の膨張:質問

 E=mc^2の意味

E=mc^2で質量とエネルギーが互いに変換しうるということには何の疑問も持っていません。

しかしこれはあくまで変換・換算できるということであってエネルギーは質量ではないし、 質量はエネルギーではありません。

エネルギーはそれ自体では重力作用も持ちません。

次の質問を天文台に投げてみようかと考えています。

エネルギーと質量はE=mc^2の関係で等価とされますが、 これはエネルギーが質量に、あるは逆に質量がエネル ギーに変わり得るということであって、エネルギーに 重力作用があるということではないと思います。

宇宙が出来てから、初期には対消滅によって、その後は 核反応によって質量はエネルギーに変わっていっています。 多分ブラックホールでも質量がエネルギーに変わっている のではないでしょうか?

もしそうなら宇宙を縮小させる質量は減り続け、膨張 させるエネルギーは増え続けるので、それだけで、宇宙 の膨張速度は徐々に速くなるのではないでしょうか?
ダークエネルギーなどという架空の存在を想定する必要 がある理由をお教え願えますでしょうか?

 質問を投げてみました

ネットでの質問箱は結構閉じられてしまっていています。

以前OKWAVEに質問を出してみたのですが、 残念ながら十分な知識をもった方からの解答は得られず、唯一有意義な解答は「大学か天文台に質問したほうがいいですよ」というものでした。

そんな中、某科学博物館の質問コーナーが維持されていましたので投げてみました。
ここは以前丁寧な解答をいただいたところです。

やっぱり「放送大学」などに入学し、色々教えてもらうのがよいかもとも考えています。
教授に嫌がられるのは確実ですけど。

 残念ながら答えはえられませんでした。

残念ながら「宇宙論となるとこちらも詳しくありません」と別の天文台を紹介されました。しかし、天文台の方はネットでの質問コーナーは大分前に閉じていました。

NHK-サイエンスゼロの「テーマ募集」に次のお願いを投げてみました。

E=mc^2の式はエネルギーと質量が互いに変換できるということであって、エネルギーと質量が同じだとは言っておらず、エネルギーに重力作用があるなどと示してはいないと思います。にもかかわらずエネルギーに重力作用があるように見られているのはなぜでしょう?こういう基礎概念もたまに取り上げて頂けるとありがたいと思います。

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◆自動追尾雲台

 ターゲットを追尾する雲台

映像信号を外出しにできるカメラがあれば、その映像を解析しながら、指定物体を追尾する雲台が作成できるはずです。

予測機能なども入れれば人間の操作より確実になりそうに思います。

補助操作はスマホで行います。
ズームなどは人間がスマホで操作します。もちろんズームの最中も追尾は自動です。

ターゲットを画面のどこに配置するかは人間が指定しますが、例えばターゲットが右に進んでいる場合は左寄りに配置し、 左に進んでいる場合は右寄りに配置するといったことは自動で出来るかもしれません。
AIを組んで最適と思われる画面構成にするといったことも考えられます。

うん。欲しい。

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◆内部散乱界面を持つ低反射パネル

 低反射パネル

シャープのTVに使われている低反射パネル(N-Blackパネル)屈折率が異なる層を重ね、徐々に屈折率を変えることにより反射を低減しているようです。
N-Blackの前にモス・アイ・パネルというのを出していました。これは表面に細かな凹凸を付けることにより、反射光を散らし、画像の光の邪魔をしないようにしたものです。



凸凹面では光の反射は奥へ奥へと導かれるようになっています。

モス・アイ・パネルはパソコンのノン・グレア・ディスプレイの以上にとても見やすいものでしたが、残念ながら表面につく汚れのため手入れが大変だということで、消滅してしまいました。

このモス面を外でなく第2層との境に置けばいいんじゃないでしょうか?

空気との接触面の反射は薄い層を挟んだ散乱面からの反射と干渉させることにより抑えられると思います。


どういう構成がよいかは検討の余地がありますが、レーザー加工したものを貼り合わせるとか、印刷技術を応用するとかで、そうそう高コストにならず生産できると思います。

 妄想(空気との接触面での反射を防ぐ)

一番問題となるのは、空気との境界面です。ここの屈折率を空気程度に下げることができればいいのですが、
空気と同じ屈折率のガラスなりアクリルなりコーティング素材を得るのはまず不可能だと思います。

熱や音(超音波)で空気の屈折率を部分的に変えてそこで光を散らすことはできないでしょうかね。ガラス面を超音波振動させて。。。。

 有機ELテレビの謎

有機ELテレビはどれもとんでもなくテカテカして映り込みがすさまじく、大よそ鑑賞に堪えるとは思えない画面となっています。

例えば同じSONYの製品でも有機ELに比べ液晶はそんなにひどくありません。

これはわざとそうしているのでしょうか?あるいは有機ELが持つ本質的欠点なのでしょうか?
低反射パネルにすればこの致命的ともいえる性質はなんとかなるのでしょうか?

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◇半合の計量カップ-2


(カップが半透明なので少し見づらいですが)

 半合のカップ

以前の記事◇なぜ無い、半合の計量カップの後、1合のカップの1/2の線でカップを切り半合のカップを作ってみました。

なんてことの無いものですが、とても楽です。一合半なんてのも簡単。

 なんでないのか不思議

百均に置いてあってもいいと思うのですが。

 100ml,200mlの方がいいかも

「合」という単位にこだわる必要があるのだろうか?

食堂などの一人前は半合より少し多めのように思う。1合よりは大分少ない。

「ミリ・リットル表示の炊飯器」なんてのを出せば売れると思うんだけどね。
まあ、「白物家電」というのは一切の工夫を嫌う世界のようだから、出ないだろう。 「白物」というのがデザインを含めこれまでの範囲からの逸脱拒否宣言だからね。
海外から出ないかな?ダイソンの炊飯器とか。。。

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◇ファン付きマットレス-2



 体温で熱くならないマットレス自作

前の記事◆ファン付きマットレスの後、ファンを取り付けてみました。

特にひんやりとした感じになるわけでもなく、数分寝っ転がって温度を調べても、ファン無とそんなに差があるわけではないのですが、 夜中に暑くて目が覚めてしまうことはなくなりました。

当初、穴を開けてそこにファンユニットを挿し込んだだけだったのですが、 ある夜、暑くて目が覚めてしまいました。
ファンの効果はあんまりないのかなと思ったのですが、実はファンユニットが外れていました。
この事件でファンの効果を確信し、少し外れづらく加工をしました。

百均で買ったビニール網の袋を切って、ファンユニットにネジでとめ、それをホックでマットレスに留めました。

 なんでないのか不思議

瞬時に効果が分かるものではありませんが、 夜中長時間体が接していても暑くなりすぎないし、冷え過ぎもない。
ちゃんとファンを選べば音も無音に近いほど静かです。

「お値段以上~」社あたりで出してもいいように思うのですが。

 メモ

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◆瞬測温度計

 温度計の時間と人の温度感知時間の差

暑い日に冷房の効いた部屋から出ると、暑さを即感じます。
これに対し、温度計を持ち出すと温度計の反応は直ぐには起こらずゆっくり上がっていきます。

人はどのようにして「瞬時」に暑さを感じることができるのでしょうか?

二つの温度傾斜を感知しているのではないかと考えています。

  1. 温度の時間傾斜
  2. 温度の空間傾斜(外気面からの深さ、深部は体温となっている)
これにより外気温度に平衡しなくても「瞬時に」温度を感じるのです。

 多層センサの値傾斜による瞬測温度計

右図のように外気の変化に遅れてセンサが反応する時、2個のセンサの値変化から最終平衡温度を推定し表示します。

正確ではないという意見もあるでしょうが、温度平衡に達する前の表示よりは正確になるはずです。
もちろん1個だけでも変化分を観れば、温度平衡を待たずとも温度を早く推定可能です。

 腕時計の場合

センサーを三層にすれば、腕(熱源)に接する側と中央部、外気に接する側の温度傾斜を観ればより「腕に付けたままでも瞬時に」正確に計測できると考えます。

現在手持ちの腕時計では「腕から外して3分程まって」やっと温度が分かります。

 非接触温度センサを用いた空気温度計測

極めて薄い板に空気を送り、板の温度を非接触の光学温度計測器で計測します。
薄く容量の小さな板は直ぐに空気の温度と同じになりますので、短時間で計測できます。

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◆ファン付きマットレス



 体温で熱くならないマットレス

ファンが付いていて内部に空気を送り込むマットレス。

冷えすぎということはないと思う。

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