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宇宙や生命について考えたことを書いてみる

宇宙や生命についてのエッセイです。事実に基づき書いているつもりですが、間違い、調査不足だったりすることもあるかと思います。また、筆者の妄想モードの場合は、予めそう書きますのでご了承ください。ゆるい感じで楽しんで頂ければ何よりです。

宇宙を語るのに避けては通れない法則(式)

宇宙 生命

相対性理論
前から気になっていた法則に相対性理論がある。少し理解できてきた気がするのそれをネタに書いてみる。
ありがとう、Newtonムック別冊「E=mc^2」(笑)

 本はこちら(amazon)↓

 
■質量とエネルギーの変換
質量とエネルギーは変換できる。これは、あの有名な式、
(エネルギー)=(質量)×(光速)×(光速)
で示されている。アインシュタイン相対性理論から導き出した式である。この論文が発表された1905年は「奇跡の年」と呼ばれていて、同じ年に「光量子仮説」、「ブラウン運動」、「分子の大きさの決定」などの論文も発表している。
アインシュタインが最も充実していた頃なんだろう。話が脱線するが、人の最たる充実期はいつ頃なんだろうか。そもそもどういう状態を充実期というかにもよるが、ここでは、その人が積み上げてきたものがだんだん繋がってきて、その人しか出せないアウトプットを発信している状態、と考えてみる。人によって子供の頃から吸収してきたものは当然違う。いろいろな知識・経験を得てきている。それら情報を自分の中でリンクさせることによってその人しか出せない表現やアウトプットが出てくる。そのリンクは無数にあるだろう。だからこそ個性や独創的なものが出てくるのだろうと思う。

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 アルベルト・アインシュタインwikipediaより)

■1kgが持つエネルギー量は?
この式を使って、質量をエネルギーに変換することができる。
例えば、1kgの質量がどれくらいのエネルギーになるのだろうか。この時、物質の種類については気にする必要はない。紙でも鉄でもなんでもよい。とにかく、何かが1kg分あればよい。
さて、計算してみると次のようになる。計算結果のみ先に書く。(計算過程は一番下の(参考)に記載)
エネルギーは90,000,000,000,000,000=9京ジュール。
これは、約25,000,000,000キロワット時にもなる。
日本の1世帯当たりの月間電力消費量が約300キロワット時なので、これは実に約8300万世帯分の月間電力消費量にあたる。
ちなみに、2010年の日本の世帯数は国勢調査によると、約5000万世帯である。

■なぜこんなにも大きな値になるのか?

この結果は、驚くべき値である。これは、質量が小さくても光速の値が大きいためである。光速は秒速30万kmである。これが極端に大きい値なので、質量が微々たるものでも30万の2乗なので、エネルギーは莫大な値になる。

例えば、体重50kgの人がいたとする。この人がもつエネルギーはどれくらいになるのか。
実に、日本の全世帯の電力を約7年間もまかなうことができる。
体重が重い人ほどさらにエネルギーを持っていることになる。

(おわり)

(参考)
E=mc^2の単位は次のようになる。
エネルギーE(ジュール:J)
質量m(キログラム:kg)
光速c(m/s)

ここで、
m=1、c=300,000,000(光速は秒速30万km)
とすると、
E=90,000,000,000,000,000=9京

ちなみに、
1ジュール≒0.24カロリー
1キロジュール=1000ジュール≒0.277ワット時
なので、
9京ジュールは、約25,000,000,000キロワット時

 

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