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February 20, 2006
テーマ： ★つ・ぶ・や・き★(577986)
カテゴリ： カテゴリ未分類
アインシュタインと言えば「相対性理論」が有名ですが、われわれがそれによって実際にもたらされたものは、
相対性理論から導き出された 『E=MC²』 というアインシュタインの公式です。
『E=MC²』という式は、何を意味するのか？
● E=mc² （イー・イコール・エム・シー・スクエア）は、「エネルギー・質量保存則」とも言われます。
エネルギー(E) ＝ 質量(m)×光速度(c)の2乗
「E=mc²」 の左辺の「E」はエネルギーを表していて、右辺の「m」は物質の質量、「c」は光の速度を表します。
エネルギーとは何かというと、物を動かすための能力を表す量で、
式では、「物体に加えた力×物体が動いた距離」などで表されることもあります。
動いていなくても、重力などの力を受けていることで、蓄えられる位置エネルギーであったり、
熱くなっている物体が持つ熱エネルギーであったりします。
「質量」とは何かというと、わかりやすく言うと「重さ（重量）」と言ったほうが理解しやすいのですが、
実は、質量と重さ（重量）は、別物なのです。
重さ（重量）は、重力という力が加わったときに、その重力によってかかる強さを表すものです。
ですから、重さは重力の強さで変わるので、無重力のところでは重さはゼロになります。
では、質量とは何なのかというと、ここには、深い問題が潜んでいるのですが、
ここではそういう難しい問題には触れずに、
単に、その物質が持っている本当の「重さ」ということにしておきます。
「E=mc²」 で表されるエネルギーというのは、「静止エネルギー」と呼ばれています。
この静止エネルギーは、物体が力を受けていたり、動いていたりしていなくても、
これがどういうことかというと、物質の質量（本当の重さ）は、エネルギーに変換することができて、
物を動かす力になるということを意味します。
すなわち、「物質が持っている質量を変化させることで、物を動かすエネルギーになる」ということです。
要するにこれが、「E=mc²」 という式の意味です。
そして、この式がわれわれにもたらしたものが、原子力（原子エネルギー）です。
たった1グラムの物質がすべてエネルギーに変わったとして計算すると、
光の速度は、秒速30万キロメートルなので、
1(g)×300000(km/s)×300000(km/s)=約90兆J（ジュール）*、
=約2500万kWh（キロワット時）、
=約22億カロリー、
という莫大なエネルギーになります。
物質には、このようにものすごいエネルギーがあるということに人間は気が付いてしまったのです。
原子力利用の具体的なものは、原子力発電、原子力潜水艦などありますが、
一番最初に作られたものが、原子爆弾だったということです。
質量のある物体は、みんなこのようなものすごいエネルギーを持っていると言えます。
われわれも、われわれのまわりのものも・・・。
*ジュールとは、物理学者ジュールの名にちなんだ、仕事・熱量・エネルギーの単位。
１ジュールは０．２４カロリーに等しい。
記号は「J」で表す。
相対性理論から導き出された 『E=MC²』 というアインシュタインの公式です。
『E=MC²』という式は、何を意味するのか？
● E=mc² （イー・イコール・エム・シー・スクエア）は、「エネルギー・質量保存則」とも言われます。
エネルギー(E) ＝ 質量(m)×光速度(c)の2乗
「E=mc²」 の左辺の「E」はエネルギーを表していて、右辺の「m」は物質の質量、「c」は光の速度を表します。
エネルギーとは何かというと、物を動かすための能力を表す量で、
式では、「物体に加えた力×物体が動いた距離」などで表されることもあります。
動いていなくても、重力などの力を受けていることで、蓄えられる位置エネルギーであったり、
熱くなっている物体が持つ熱エネルギーであったりします。
「質量」とは何かというと、わかりやすく言うと「重さ（重量）」と言ったほうが理解しやすいのですが、
実は、質量と重さ（重量）は、別物なのです。
重さ（重量）は、重力という力が加わったときに、その重力によってかかる強さを表すものです。
ですから、重さは重力の強さで変わるので、無重力のところでは重さはゼロになります。
では、質量とは何なのかというと、ここには、深い問題が潜んでいるのですが、
ここではそういう難しい問題には触れずに、
単に、その物質が持っている本当の「重さ」ということにしておきます。
「E=mc²」 で表されるエネルギーというのは、「静止エネルギー」と呼ばれています。
この静止エネルギーは、物体が力を受けていたり、動いていたりしていなくても、
これがどういうことかというと、物質の質量（本当の重さ）は、エネルギーに変換することができて、
物を動かす力になるということを意味します。
すなわち、「物質が持っている質量を変化させることで、物を動かすエネルギーになる」ということです。
要するにこれが、「E=mc²」 という式の意味です。
そして、この式がわれわれにもたらしたものが、原子力（原子エネルギー）です。
たった1グラムの物質がすべてエネルギーに変わったとして計算すると、
光の速度は、秒速30万キロメートルなので、
1(g)×300000(km/s)×300000(km/s)=約90兆J（ジュール）*、
=約2500万kWh（キロワット時）、
=約22億カロリー、
という莫大なエネルギーになります。
物質には、このようにものすごいエネルギーがあるということに人間は気が付いてしまったのです。
原子力利用の具体的なものは、原子力発電、原子力潜水艦などありますが、
一番最初に作られたものが、原子爆弾だったということです。
質量のある物体は、みんなこのようなものすごいエネルギーを持っていると言えます。
われわれも、われわれのまわりのものも・・・。
*ジュールとは、物理学者ジュールの名にちなんだ、仕事・熱量・エネルギーの単位。
１ジュールは０．２４カロリーに等しい。
記号は「J」で表す。
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