進化論と創造論についての第1掲示板
ダーウィンの進化論、聖書による創造科学(科学的創造論)について、または科学と疑似科学について、なんでもご意見、ご感想、ご質問をどうぞ。進化論を否定するための主張も別に書き込みを禁止していません。
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そうじゃないというのが間違い
投稿者:
谷庵
投稿日:2009年11月23日(月)15時58分52秒
A点の時間が遅れるのはB点での観測。
A点の世界では別に時間は遅れていません。
誰が何処の事象を観測しているのか厳密に考えないと混乱のもとです。
周波数だと分からないみたいだからパルス信号で考えてみるよう進言しました。
A点の1秒がB点では2秒だと観測されるのであれば、A点から1秒に1回の信号が発せられれば、B点では2秒に1回の信号と観測されます。
今までの所を読んで思うのですが、ダーウィンの子犬さんは少しは自分でも調べたのでしょうか。
ちょっとググれば
こんなところ
が引っかかります。
お探しの報告やら計算式があることくらいは簡単に調べられるはずです。
ただし、内容の解説を私に求めたりしないように。(^^;
RE:やっぱりなんか噛み合わない
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月23日(月)11時50分6秒
Seagul-Xさん
> よくわからないんですが、
→時間と周波数の定義がずれているからような気がします。谷庵さんへの回答を見ていただければ幸いです。
> ダーウィンの子犬さんの
>>そもそも,当初の課題は『重力加速度で赤方偏移した光(電磁波)の周波数を離れた場所(重力ポテンシャル)で測定できるか(ドップラ効果を測定するのと同じように)』ということのはずです。私は偏移を測定できない(周波数は変わらないから)と思っているのですが,
> この発言と、
>>→時間の進み方の実験はたくさんされているはずです(散発的に今でも)。でも,あくまでも異なる地点の時間の進み方(=周波数の変化)であって,同一場所同一時間での周波数の差の報告はないと思います(見たことがないと言うだけですが)。
> この発言が、どう整合するんでしょうか?
→どこが整合していないと感じるのかわからないのです。前者はどこで(重力ポテンシャルの異なる場所でも)測っても,周波数は同じ(1秒間の振動数は同じ)といっています。後者は,もし周波数(=1秒間の振動数)が異なるのなら,このくらいの周波数差があったという報告がないのはどうしてですか,という逆質問です。
まだ,どなたからも回答をいただけていないですが。
> e10go さんの説明は私からみれば別にずれてるとは思いません。
→e10go さんの説明は一般論であり,その地点の周波数(=1秒間の振動数)に言及していないので,ずれていると表現しました。説明が間違えているといっているわけではありません(いや,正しいと思っています)。
> ずれているとしたら、ダーウィンの子犬さんの疑問が他のひとに正しく伝わっていないという部分・・・というところがさっぱり読めないんですよね。
→たしかに趣旨が伝わっていないようです。先にも書いたように時間と周波数の定義が違うような気がします。『1秒とは光(電磁波)が真空中を約30万km進む時間,周波数とは1秒間の振動数』のどこが違うのでしょう。
> 相対性理論について充分に理解できていない私ですが、それでも正しい説明だけれど私の理解力がついていかないせいで理解できないのか、説明がおかしくて理解できないのか、ある程度はわかります。もうしわけないけどダーウィンの子犬さんの説明はいまのところ後者なんですよね、いまのところの判断材料からすると。
→私も素人なので自説が間違えているかもしれませんし,うまく説明できてないところもあると思います。前にも書きましたが,『静止衛星の送信電波の周波数を地上で測ったら○○Hz変わっている。理論的計算の結果とほぼ等しい』という報告があれば簡単に決着が付くのですが。実際に測らなくても,こうなるという計算式だけでもいいのですけれど。
RE:間違いの大元は
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月23日(月)11時16分34秒
谷庵さん
> A点で発生したA点で4Hz の電磁波はB点で2Hzと計測される。
→そうじゃないんじゃないですか。というのが主張です。
言い換えれば,A点で1秒間に4回振動する電磁波は,B点にきても1秒間に4回振動するんじゃないですか,という主張です。
A点とB点の重力ポテンシャルが違ったり相対速度が違ったりすれば,A点の1秒とB点の1秒の長さは違います(相互に相手を見たとしたらですが)が,1秒は1秒でありその地点の1秒間の振動数がその時点の周波数ではないんですか。
逆に質問ですが,谷庵さん1秒の定義や周波数の定義をどのようにお考えですか。
一般には1秒とは光(電磁波)が真空中を約30万km進む時間だと思うのですが。これは,重力ポテンシャルや相対速度がどうであれ,その場所では常に一定だという認識なのですが。
(私は素人なので相対性理論をそれほど理解しているわけではありませんが)
間違いの大元は
投稿者:
谷庵
投稿日:2009年11月23日(月)09時57分56秒
>しかし,B点の時計でB点の電磁波の周波数を測ると4Hzになるはずである
(ダーウィンの子犬氏 投稿日:2009年11月21日(土)00時10分26秒 )
A点で発生した
A点で4Hz
の電磁波はB点で2Hzと計測される。
只それだけのことではないのですか。
もう既にdiamonds8888xさんが述べていますが。
周波数で分かりにくければ、パルス信号でやってみればいいかも知れません。
私も入門書レベルなので、間違いが無いとは言いきれませんが。
やっぱりなんか噛み合わない
投稿者:
Seagul-X
投稿日:2009年11月23日(月)09時44分29秒
よくわからないんですが、ダーウィンの子犬さんの
>そもそも,当初の課題は『重力加速度で赤方偏移した光(電磁波)の周波数を離れた場所(重力ポテンシャル)で測定できるか(ドップラ効果を測定するのと同じように)』ということのはずです。私は偏移を測定できない(周波数は変わらないから)と思っているのですが,
この発言と、
>→時間の進み方の実験はたくさんされているはずです(散発的に今でも)。でも,あくまでも異なる地点の時間の進み方(=周波数の変化)であって,同一場所同一時間での周波数の差の報告はないと思います(見たことがないと言うだけですが)。
この発言が、どう整合するんでしょうか?
e10go さんの説明は私からみれば別にずれてるとは思いません。
ずれているとしたら、ダーウィンの子犬さんの疑問が他のひとに正しく伝わっていないという部分じゃないかと思うんですが、上のように矛盾するような発言があったり、そもそも周波数が変わらないと仮定すると何が変わるのか、しかも変わったのにかかわらず現実の測定結果のほうは変わらないわけで、それをどう解釈するべきなのか、というところがさっぱり読めないんですよね。
相対性理論について充分に理解できていない私ですが、それでも正しい説明だけれど私の理解力がついていかないせいで理解できないのか、説明がおかしくて理解できないのか、ある程度はわかります。もうしわけないけどダーウィンの子犬さんの説明はいまのところ後者なんですよね、いまのところの判断材料からすると。
お久し振りです
投稿者:
ミケ@小さい電話
投稿日:2009年11月23日(月)09時18分57秒
>クワイさん
三毛猫発言のあと引っ越しなど色々あってネットに繋げなかった(ってか今も繋げない)のですがたぶん質問を無視したみたいな形になったようですみません。
こちらでは既に流れた話題ですので、ネットに繋いだのち、答えることが必要と判断した際は第3掲示板を活用しようかと考えています。
……そういう判断ふくめて携帯ではちと厳しいのでしばしお待たせするかと思います。
RE:特殊相対性理論では、時間と空間が伸びる(その2)
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月22日(日)17時56分27秒
編集済
e10goさん
詳細な説明,ありがとうございます。しかし,せっかくの力作ですが論点(視点)が少しずれているように思います。
(その1)の場合で,60万kmに見えた棒でも手に取ってみれば30万kmに変わりはないですよね。
私のモデルのA,B,C点は固定点であり,重力ポテンシャルは異なりますが相対位置は変わらないです。つまり,相対速度は0です。A,B,C点は静止衛星あるいは塔の上にでもあると考えてください。
(その2)の場合も説明はその通りと思います。しかし,B点いる人はA点の(A点にある)光は見えません。モデルの説明では『A点(の時計)で観測すると4Hzであった。・・・その観測状況をB点(の時計)で見ると2秒に4回振動しているように,すなわち2Hzに見える。』とあたかも見たかのように書いたのは,あくまで概念(思考実験というべきか)です。
B点にいる観測者がA点の光を見るということは,A点からB点に届いた光を見るしかないのです。したがって,A点からB点に届いた光をB点で測定したら周波数がどうなるかが問題です。
そもそも,当初の課題は『重力加速度で赤方偏移した光(電磁波)の周波数を離れた場所(重力ポテンシャル)で測定できるか(ドップラ効果を測定するのと同じように)』ということのはずです。私は偏移を測定できない(周波数は変わらないから)と思っているのですが,e10goさんは周波数が異なる(偏移する)と思うのですか。(その1)(その2)の説明では,そのようにはとれませんが。
(その1)で,
> 周波数も時間も変わりますよ。
といっていますが,これは異なる位置の離れた観測者から見た場合であり,だからといって目の前にきた光の周波数が変わっている説明にはなっていないと思います。
(その2)の,
> このように、時間も空間も伸びるから、波長も伸びます。
> 元の自分自身の場所で伸びていなくても、相手からみれば伸びているんです。それが、特殊相対性理論による結果です。
というのも正しいと思いますが,これも目の前にきた光の周波数が変わっている説明にはなっていないと思います。
ちなみに,『静止衛星の送信電波の周波数を地上で測ったら○○Hz変わっている。理論的計算の結果とほぼ等しい』というような報告があれば,私の説は簡単に崩れるのですが。いうまでもありませんが,放送波はトランスポンダ方式(地上からの電波を周波数変換して送り返す方式)なので,重力赤方偏移の確認には使えません。
ところで,静止衛星が発射した電波の周波数をその直下の地上で測定したら,重力赤方偏移による周波数ずれ(あるならば)は理論上何%になるか,どなたか教えていただけませんか。できれば計算式も。念を入れて申し訳ありませんが,静止衛星と地上の時間の進み方のずれではなく,あくまでも周波数のずれが知りたいです。
特殊相対性理論では、時間と空間が伸びる(その2)
投稿者:
e10go
投稿日:2009年11月22日(日)12時35分44秒
表示の都合上、2回に分けます。
では、光の波ではどう見えるか。
B点の
0/\/\/\/\1
はC点から見ると
0
/\/\
1
/\/\
2
に見える。
B点の
0
/\/\
1
/\/\
2
はC点から見ると
0
/\
1
/\
2
/\
3
/\
4
に見える。
A点の
0/\/\/\/\1
はB点から見ると
0
/\/\
1
/\/\
2
に見える。
だから、A点の
0/\/\/\/\1
はC点から見ると
0
/\
1
/\
2
/\
3
/\
4
に見える。
このように、時間も空間も伸びるから、波長も伸びます。
元の自分自身の場所で伸びていなくても、相手からみれば伸びているんです。それが、特殊相対性理論による結果です。
特殊相対性理論では、時間と空間が伸びる(その1)
投稿者:
e10go
投稿日:2009年11月22日(日)12時35分31秒
編集済
>→上記のように周波数が変わらないという主張ですから時間も変わらないといっているつもりなんですが,書き方が悪かったでしょうか。私は周波数と時間は同義ととっています。
周波数も時間も変わりますよ。
相手の場所で4HZでも自分の場所で2Hzになるのは見かけ上そうなると言えますが、同時に自分の場所では実際に2Hzで物理現象が推移します。
特殊相対性理論では、動く者同士が互いの相手を見ると、自分の時間と空間を基準にすると相手の時間も空間も伸びて見えます。
「
|
」を30万kmの棒に例えます。
B点の30万kmの
|
はC点から見ると60万kmの
|
に見える。
B点の60万kmの
|
はC点から見ると120万kmの
|
に見える。
A点の30万kmの
|
はB点から見ると60万kmの
|
に見える。
だから、A点の30万kmの
|
はC点から見ると120万kmの
|
に見える。
倒れた棒でも同じです。
B点の30万kmの─はC点から見ると60万kmの──に見える。
B点の60万kmの──はC点から見ると────に見える。
A点の30万kmの─はB点から見ると──に見える。
だから、A点の30万kmの─はC点から見ると────に見える。
これに時間を加えて説明すると、
B点の30万kmの
0
─
1
はC点から見ると60万kmの
0
─
1
─
2
に見える。
B点の60万kmの
0
─
1
─
2
はC点から見ると120万kmの
0
─
1
─
2
─
3
─
4
に見える。
A点の30万kmの
0
─
1
はB点から見ると60万kmの
0
─
1
─
2
に見える。
だから、A点の30万kmの
0
─
1
はC点から見ると120万kmの
0
─
1
─
2
─
3
─
4
に見える。
「
0
」・「
1
」・「
2
」・「
3
」・「
4
」は、時間経過を示す。
次に続く。
RE:重力赤方偏移がわからない2
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月21日(土)23時07分50秒
e10goさん
> B点から出た4Hzの電磁波がC点では2Hzに見える。ならば、・・・
→私はどこ(重力ポテンシャルが異なっていても)で見ても(測っても),4Hzの電磁波は4Hzだといっているつもりですが。
つまり,B点から出た(B点で,B点の時計測って)4Hzの電磁波はC点でも(C点で,C点の時計で測って)4Hzに見えるといっているつもりなんですが,書き方が悪かったでしょうか。
> ダーウィンの子犬さんの前提は、それぞれの点の時計をそれぞれの点で見ると時間の進み方が変る事になっていますよ。
→上記のように周波数が変わらないという主張ですから時間も変わらないといっているつもりなんですが,書き方が悪かったでしょうか。私は周波数と時間は同義ととっています。
にもかかわらず,『赤方偏移という言葉からは,時間の進み方は各点の時計で(各点の場所で見れば)変わらないけれど周波数が変わるととれてしまいますね。そうではないんじゃないですか』といっているつもりなんですが。
> そもそも、それぞれの点で時計の代わりに電磁波発信機を使っても同じ結果になります。
→その通りですね。実際に測定に使う(使っている)のはセシウムやルビジウムを使った原子時計でしょうから,電磁波発信(振)機といってもいいですね。
RE:重力赤方偏移がわからない2
投稿者:
e10go
投稿日:2009年11月21日(土)21時50分37秒
B点から出た4Hzの電磁波がC点では2Hzに見える。ならば、
B点から出た2Hzの電磁波がC点では1Hzに見える。はず。
では、
A点から出た4Hzの電磁波がB点では2Hzに見える。と言う事は、
A点から出た4Hzの電磁波がC点では1Hzに見える。はず。
なぜなら、A点から出た4Hzの電磁波はB点を通ってC点に届く。この時、B点ではA点から出た4Hzの電磁波は2Hzになっている。
つまり、B点で2Hzに見えるA点の電磁波も、B点から出た2Hzの電磁波も、C点では同じB点からの2Hzの電磁波です。
diamonds8888xさんの回答に答えられている内容ですが、
>また,正確な時計を元の場所に集めるとそれぞれが同一秒間隔で動くというのに対して,電磁波を持ってくる(届くのですが)と周波数(=時間の逆数)が変わる仕組みが理解できません。
ダーウィンの子犬さんの前提は、それぞれの点の時計をそれぞれの点で見ると時間の進み方が変る事になっていますよ。
そもそも、それぞれの点で時計の代わりに電磁波発信機を使っても同じ結果になります。
RE:なんか噛み合わないですねぇ
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月21日(土)17時27分41秒
Seagul-Xさん
> ダーウィンの子犬さんのいう「重力赤方偏移」って、一般にいうものと違うんじゃないですかね?
→どれが一般かわからないので,違っているかもしれません。
> 普通は下(重力の強いところ)から上がってきた光の周波数が低くなってることを指すと思うんですが。
→言葉をそのままとると,そうとしか思えません。言葉通りとっちゃいけないんじゃないかというのが疑問点です。
> で、その理由として下の時間の進みが遅くなってるとか、
→時間の進みが遅くなるというのはわかります(現代物理学がそういっているからわかるというのですが)。
> 上がってくるのにエネルギーを使うとか、まぁ同じものを別の側面から説明してるわけですが、そういうもんだと思ってました。 ダーウィンの子犬さんのいう「重力赤方偏移」って、一般にいうものと違うんじゃないですかね?
→時間の進みが遅いときは(光の)振動数もゆっくりになるはずです。だから,周波数(たとえば原子の固有振動数)は重力ポテンシャルが異なる場所で測っても同じ周波数になるのではないでしょうか。
どうして,進行してきた光は周波数(時間と同意)が変わるのかというのが疑問点です。光だけが元の位置(重力ポテンシャル)の時間を引きずる理由がわかりません。
ちなみに,私の考え方の前提として,(真空中の)光速が一定であれば周波数と時間は同じものである(次元は逆数ですが)というのがあります。もし,Seagul-Xさんとかみ合わないとすれば,この前提が違っているのでしょうか。
なんか噛み合わないですねぇ
投稿者:
Seagul-X
投稿日:2009年11月21日(土)15時54分0秒
ダーウィンの子犬さんのいう「重力赤方偏移」って、一般にいうものと違うんじゃないですかね?
普通は下(重力の強いところ)から上がってきた光の周波数が低くなってることを指すと思うんですが。で、その理由として下の時間の進みが遅くなってるとか、上がってくるのにエネルギーを使うとか、まぁ同じものを別の側面から説明してるわけですが、そういうもんだと思ってました。
RE:実験はされてたはず
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月21日(土)12時22分39秒
Seagul-Xさん
> ちょっといま出てこないんで記憶に頼って書きますが、ざっと40年くらい前に人工衛星どころか地上の塔の上と下でドップラー効果を測定した実験があったと思いましたよ。もちろんその一回だけというわけではなく追試も。
→時間の進み方の実験はたくさんされているはずです(散発的に今でも)。でも,あくまでも異なる地点の時間の進み方(=周波数の変化)であって,同一場所同一時間での周波数の差の報告はないと思います(見たことがないと言うだけですが)。
ちなみに,静止衛星や地上の塔はドップラ効果の影響を受けにくいので高精度の測定ができるはずです。
> 逆に疑問なんですが、ダーウィンの子犬さんのモデルだと、光が重力に逆らって球体から離れるのに要するエネルギーはどこから来るのでしょう?単純に考えると、その分が周波数の変化になる(光速は変化しないので)と思うんですが。
→このへんがよくわかりません。一つは光子に質量がないので重力の影響を受けないから(なんで重力で曲がるのはという疑問が残りますが。また,空間が曲がっているだけで光は最短距離をまっすぐに進んでいるだけだという再反論もありますが)。
もう一つは時間の進み方の違いがエネルギの差となるから。こちらの方が合っていそうですけど。ちなみに,ドップラ効果の方は時間の違いで納得できるのですが。
実験はされてたはず
投稿者:
Seagul-X
投稿日:2009年11月21日(土)11時30分25秒
>でも,中性子星を持ち出すまでもなく静止衛星で重力赤方偏移(周波数の変化)を容易に測定できるはずなのに,そのような発表がないのはどうしてでしょう(私が知らないだけ?)。
ちょっといま出てこないんで記憶に頼って書きますが、ざっと40年くらい前に人工衛星どころか地上の塔の上と下でドップラー効果を測定した実験があったと思いましたよ。もちろんその一回だけというわけではなく追試も。
逆に疑問なんですが、ダーウィンの子犬さんのモデルだと、光が重力に逆らって球体から離れるのに要するエネルギーはどこから来るのでしょう?単純に考えると、その分が周波数の変化になる(光速は変化しないので)と思うんですが。
RE:重力赤方偏移がわからない2
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月21日(土)11時05分26秒
diamonds8888xさん
早速の回答ありがとうございます。
とりあえず,回答をいただいた分だけ。
>> しかし,B点の時計でB点の電磁波の周波数を測ると4Hzになるはずである。
> 「B点の電磁波」というのが「A点で4Hzだった電磁波がB点まで届いたもの」であるならば、その周波数は2Hzです。B点で4Hzとして発生した電磁波なら、当然4Hzですが。
→ということは,A点の振動数をB点の時計で計ったら2Hzに見えるという言い方は間違い(妥当でない?)ということですね。
>>もし,そうでないなら,B点からA点を見たときとC点からB点を見たときでは,周波数の見え方(変わり方)が同じ割合にならないはずである。
> 4Hz/2Hz=2Hz/1Hz、で同じになってます。
→周波数は時間の逆数なので,同一場所で同じ秒数だったら周波数も同じになるはずですが。それが変わると言うのが理解できません。もう一度考えてみます。
また,正確な時計を元の場所に集めるとそれぞれが同一秒間隔で動くというのに対して,電磁波を持ってくる(届くのですが)と周波数(=時間の逆数)が変わる仕組みが理解できません。
>>【疑問5】電磁波のエネルギ?
> 電界強度×磁界強度×時間×空間体積=プランク定数×周波数×光子数密度×時間×空間体積
→わかりました。ありがとうございます。
しかし,空間体積は時間に含まれるように思いますが。体積を掛けると次元が合わなくなりませんか(エネルギをJで表すなら)。少なくとも全球面を通過するエネルギを考えるときは空間体積は不要と思いますが。左右項から空間体積を除き,右項の光子密度を光子数に代えれば次元が合うと思います。
>>【疑問6】球面を透過するエネルギは?
>>この差はどこに行ってしまうのだろうか。
> 何と何との差のことなのでしょうか?
半径が異なる2つの球面全体を通過するエネルギの差です。
> 半径rの球面を通過した光子数と半径Rの球面を通過した光子数は同じですから、面積当たりでは[r^2/R^2]に減少します。つまり、電磁波の振幅が減少しています。
→振幅は距離の2乗に逆比例しますが,球の表面積は距離の2乗に正比例しますので,全球面を通るエネルギは振幅が減少しても同じになるはずです。
RE:重力赤方偏移がわからない2
投稿者:
diamonds8888x
投稿日:2009年11月21日(土)09時27分46秒
いくつかに
> しかし,B点の時計でB点の電磁波の周波数を測ると4Hzになるはずである。
「B点の電磁波」というのが「A点で4Hzだった電磁波がB点まで届いたもの」であるならば、その周波数は2Hzです。B点で4Hzとして発生した電磁波なら、当然4Hzですが。
>もし,そうでないなら,B点からA点を見たときとC点からB点を見たときでは,周波数の見え方(変わり方)が同じ割合にならないはずである。
4Hz/2Hz=2Hz/1Hz、で同じになってます。
>【疑問5】電磁波のエネルギ?
> 電磁波のエネルギは電界強度×磁界強度×時間で表され,周波数に無関係である。一方,電磁波の量子エネルギはプランク定数×周波数だという。赤方偏移によって周波数が下がれば量子エネルギが減ることになるが,両者の関係はどうなるのだろう。
電界強度×磁界強度×時間×空間体積=プランク定数×周波数×光子数密度×時間×空間体積
ということになりますね。光や電磁波の振幅自乗というのが光量子の数に対応します。そして、光量子1個のエネルギーが振動数に比例します。
>【疑問6】球面を透過するエネルギは?
>この差はどこに行ってしまうのだろうか。
何と何との差のことなのでしょうか?
半径rの球面を通過した光子数と半径Rの球面を通過した光子数は同じですから、面積当たりでは[r^2/R^2]に減少します。つまり、電磁波の振幅が減少しています。
重力赤方偏移がわからない2
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月21日(土)00時10分26秒
e10goさん ご説明ありがとうございます。
ところで,以下のようなモデルを考えてみました。このモデルでは重力赤方偏移を観測できません。どこか間違えているのでしょうか。
間違えているとしたらどこでしょうか。間違えていないとしたら,赤方偏移を直接観測することはできない(少なくともドップラ効果のようには)ことになるのではないでしょうか。つまり,重力赤方偏移とは『時間の進み方の遅れ』を言葉を換えて言っているだけなのではないでしょうか。
それとも,観測したという人がいるので,私の考え方が間違えているのでしょうか。でも,中性子星を持ち出すまでもなく静止衛星で重力赤方偏移(周波数の変化)を容易に測定できるはずなのに,そのような発表がないのはどうしてでしょう(私が知らないだけ?)。
真空中に質量Mの球体Xがある。その中心から距離d1の点をA,距離d2(>d1)の点をB,距離d3(>d2)の点をCとする。最も遠いC点から見ると,B点は時間の進み方は1/2,A点は時間の進み方は1/4になっているものとする。当然,B点から見るとA点は時間の進み方が1/2になる。たとえば,正確な1秒を刻む3つの時計を用意してA,B,C点に置いてC点から見ると,C点の時計が4秒進む間にB点の時計は2秒,A点の時計は1秒しか進まない。もちろん,再び3つの時計を一カ所に集めると正確に1秒の時を刻む。
ここで,球体XからA,B,Cの各点を貫いて進む電磁波がある(A→Cの方向)。A点(の時計)で観測すると4Hzであった。つまり,1秒に4回振動していることになる。その観測状況をB点(の時計)で見ると2秒に4回振動しているように,すなわち2Hzに見える。同様にC点からA点(の観測状況)を見ると4秒に4回振動しているように,すなわち1Hzに見える。一見するとあたかも赤方偏移している(=周波数が低くなっている)ように思える。
しかし,B点の時計でB点の電磁波の周波数を測ると4Hzになるはずである。その観測状況をC点(の時計)で見ると2秒に4回振動しているように,すなわち2Hzに見える。結局,電磁波の周波数を観測点の時計で測るとどの観測点でも4Hzで一定である。もし,そうでないなら,B点からA点を見たときとC点からB点を見たときでは,周波数の見え方(変わり方)が同じ割合にならないはずである。
注 計算しやすいように時計の遅れや周波数を極端な数値にしているが,どんな値でも同じことがいえるはず。
色覚と目
投稿者:
サンクス
投稿日:2009年11月20日(金)20時27分41秒
shinok30さん
>「4原色生物」はヒトが見ている色世界とは違う世界を見ているのでしょう。どういう世界なのか想像がふくらみます。すみませんが「色覚の恒常性」、「色覚現象の特徴」について易しく説明お願いします。
まさ海苔さん
>関係ないけど「目」って結構いい加減です。
そうなんです。アメリカではメガネレンズはセミフィンイシュといいまして半製品からそれぞれの人にあったレンズに削ります。ところが日本では数百種のフニッシュという完成品に
それぞれの人はあわせられています。そのうち目が慣れていきます。こんなことを言うとメガネレンズメーカーから怒られるかも。言い訳ですがこれは10数年年前のことで現在は変わっているかもしれません。
あれー、投稿がダブっている
投稿者:
e10go
投稿日:2009年11月18日(水)19時32分56秒
2つ目の消し方が解らん(^^;
重力赤方偏移とGPS
投稿者:
e10go
投稿日:2009年11月18日(水)18時02分16秒
重力赤方偏移は重力による時間の遅れが原因でしょう。
一般相対性理論では、重力が大きい程、時間の進みが遅くなります。
地球(重力加速度 1G=980cm/s^2)時間の遅れ、毎秒約10億分の3秒
太陽(重力加速度 3000G)時間の遅れ、毎秒約100万分の1秒
太陽表面の時計を地球で見ると、時間の進みが遅く見えます。
太陽でストップウオッチを使って10億秒計測するのを地球で観測すると、地球のストップウオッチで10億997秒経過します。
なお、太陽のストップウオッチも地球のストップウオッチも同じ場所で時間を計測すると、同じ時間を表示します。
これを前提にすると、
太陽から500,000,000,000Hzの光(橙色)が出たと仮定すると、
地球には499,999,505,000Hzの光が届きます。(5000億×[10億÷10億997])
言い換えれば、太陽から出た光の波長は地球から見ると1.000000997倍に伸びたのと同じですね。
恒星の移動で特殊相対論によって時間の進み方が遅くなりますが、
それによる赤方偏移を宇宙論的赤方偏移と言いますが
、それに比べると重力赤方偏移は小さいですね。
太陽は、約220km/sの速度で銀河系内を周回していますが、仮に太陽に似た恒星が100km/sで遠ざかるとしたら、
宇宙論的赤方偏移は波長で1.00033倍。重力赤方偏移の300倍以上です。
遠くの星は、遠ざかる速度による宇宙論的赤方偏移が大きいから、太陽クラスの重力では測定誤差の中に埋もれてしまい、重力赤方偏移の測定は難しいでしょう。
因みに、中性子星(重力加速度 1億G) 時間の遅れ、毎秒約10分の1秒、ですから、
重力赤方偏移は波長で1.11111倍です。
これなら、観測可能でしょう。
なお、測定方法は、宇宙論的赤方偏移と同様にスペクトルの吸収線のズレを使っているんでしょう。
遠ざかる速度が判れば、宇宙論的赤方偏移の補正をすれば重力赤方偏移の割合を求められるでしょう。
ただし、重力赤方偏移が測定誤差より充分大きい必要がありますけど。
因みに、GPSは飛んでいるため特殊相対論効果により地球よりも毎秒100億分の4秒遅れます。
対して、地球は重力により毎秒約10億分の3秒遅れます。
そのため、GPSの時計を毎秒10億分の4.45秒遅らせるように補正されています。
なお、補正の計算方法は、忘れました(^^;
重力赤方偏移とGPS
投稿者:
e10go
投稿日:2009年11月18日(水)18時01分58秒
重力赤方偏移は重力による時間の遅れが原因でしょう。
一般相対性理論では、重力が大きい程、時間の進みが遅くなります。
地球(重力加速度 1G=980cm/s^2)時間の遅れ、毎秒約10億分の3秒
太陽(重力加速度 3000G)時間の遅れ、毎秒約100万分の1秒
太陽表面の時計を地球で見ると、時間の進みが遅く見えます。
太陽でストップウオッチを使って10億秒計測するのを地球で観測すると、地球のストップウオッチで10億997秒経過します。
なお、太陽のストップウオッチも地球のストップウオッチも同じ場所で時間を計測すると、同じ時間を表示します。
これを前提にすると、
太陽から500,000,000,000Hzの光(橙色)が出たと仮定すると、
地球には499,999,505,000Hzの光が届きます。(5000億×[10億÷10億997])
言い換えれば、太陽から出た光の波長は地球から見ると1.000000997倍に伸びたのと同じですね。
恒星の移動で特殊相対論によって時間の進み方が遅くなりますが、
それによる赤方偏移を宇宙論的赤方偏移と言いますが
、それに比べると重力赤方偏移は小さいですね。
太陽は、約220km/sの速度で銀河系内を周回していますが、仮に太陽に似た恒星が100km/sで遠ざかるとしたら、
宇宙論的赤方偏移は波長で1.00033倍。重力赤方偏移の300倍以上です。
遠くの星は、遠ざかる速度による宇宙論的赤方偏移が大きいから、太陽クラスの重力では測定誤差の中に埋もれてしまい、重力赤方偏移の測定は難しいでしょう。
因みに、中性子星(重力加速度 1億G) 時間の遅れ、毎秒約10分の1秒、ですから、
重力赤方偏移は波長で1.11111倍です。
これなら、観測可能でしょう。
なお、測定方法は、宇宙論的赤方偏移と同様にスペクトルの吸収線のズレを使っているんでしょう。
遠ざかる速度が判れば、宇宙論的赤方偏移の補正をすれば重力赤方偏移の割合を求められるでしょう。
ただし、重力赤方偏移が測定誤差より充分大きい必要がありますけど。
因みに、GPSは飛んでいるため特殊相対論効果により地球よりも毎秒100億分の4秒遅れます。
対して、地球は重力により毎秒約10億分の3秒遅れます。
そのため、GPSの時計を毎秒10億分の4.45秒遅らせるように補正されています。
なお、補正の計算方法は、忘れました(^^;
重力赤方偏移がわからない
投稿者:
ダーウィンの子犬
投稿日:2009年11月17日(火)21時21分44秒
重力赤方偏移について考えてみました。以下のように疑問(順不同)がたくさん出てきました(『ですます調』では書きにくいので『である調』になっているのはご容赦を)。少々板ちがいの感もありますが,素人向けにどなたか教えてもらえないでしょうか。
【疑問1】定義があっているか?
重力赤(青)方偏移とは重力ポテンシャルの違いによって電磁波の周波数が変化することである。周波数とは単位時間の振動数である。単位時間は一般に秒を使い,1秒とは電磁波が真空中を30万km(正確にはもっと細かい数値で定義されているが)進む時間である。
なお,周波数測定時の単位時間は,観測地点の時間とする(ドップラ効果の測定時と同じ)。
【疑問2】重力赤方偏移をドップラ効果のように測定できるのか?
ドップラ効果による周波数の変化は測定できている。レーダやスピードメータのように実用化もされている。重力赤方偏移はどのように測定しているのだろうか。Wikipediaによれば『1984年にX線観測衛星てんまが中性子星の強い重力による重力赤方偏移を世界で初めて捉えた』といわれるが,具体的にはどのように測定したのだろうか。GPSの例を見れば,中性子星でなくても重力赤方偏移を捉えられそうだが。
【疑問3】本当に測定できているのか?
重力ポテンシャルAの電磁波(の周波数)を異なる重力ポテンシャルBの時間で計ったとすれば,赤(青)方偏移になる(はず)ということではないのか。つまり,重力赤方偏移とは時間の伸び縮み(遅れ進み)を周波数に言い換えている(時間の伸び縮みがなければ周波数が変わる)だけで,ドップラ効果による赤方偏移と似て非なるものではないのか。もっとも,時間と周波数は裏表なので同じといえば同じかもしれないが。
【疑問4】時間が違って周波数の違いがわかるのか?
重力ポテンシャルが異なると時間の進み方が異なるという。周波数の次元は『1/時間』なので,時間が変われば周波数も変わる。時間が変わるから周波数が変わるのか,周波数が変わるから時間が変わるのか。それとも両方変わるのか。もし,時間が変わるとすれば周波数の変化がわからない(観測できない)と思うが。
【疑問5】電磁波のエネルギ?
電磁波のエネルギは電界強度×磁界強度×時間で表され,周波数に無関係である。一方,電磁波の量子エネルギはプランク定数×周波数だという。赤方偏移によって周波数が下がれば量子エネルギが減ることになるが,両者の関係はどうなるのだろう。
周波数が低くなる=時間が長くなると解釈すればつじつまは合いそうだが,そうするとドップラ効果による赤方偏移と重力赤方偏移は同じもの(同じように測定できる)とは思えない。
【疑問6】球面を透過するエネルギは?
真空中にある質量Mの球体Xから周波数の電磁波が均等に放射されているとする。球体Xから球体Xの半径より大きい半径rの位置に球面(中心は球体Xの中心と同じ)を仮定する。球体Xから放射された電磁波は半径rの球面を通過するはずである。さらに,半径R(R>r)の球面を仮定する。半径rの球面を通過した電磁波はそのすべてが半径Rの球面を通過するはずである。
さて,重力ポテンシャルの異なる半径rの球面と半径Rの球面では重力赤(青)方偏移によって電磁波の周波数が異なるという。つまり,量子エネルギが異なることになる。この差はどこに行ってしまうのだろうか。
「心理物理量」としての「色」
投稿者:
shinok30
投稿日:2009年11月17日(火)06時25分17秒
編集済
>イロイロ 投稿者:まさ海苔 投稿日:2009年11月16日(月)22時39分13秒
>
>我々は色を、波長のみで識別しているわけではない。
>色の三属性=色相、彩度、明度、これAdobeなんぞで写真加工するときに実感しますね。
>色についての誤解と連続的なものを分ける基準 投稿者:shinok30 投稿日:2009年 3月 5日(木)06時43分27秒
http://6609.teacup.com/natrom/bbs/9097
でも書いたように,
「色」とは波長とは異なる「心理物理量」であり,
>波長と色は全く無関係ではありませんが、別物です。
>生物は「物理的に存在する色を弁別」しているのではなく「混合光を色に分類」しているのです。
http://www.geocities.jp/animalpark5646/color/hachou/hachou.html
よく言われることですが,
「赤紫色」に相当する単波長の光は存在しませんし,
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1123766681
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa620196.html
「茶色」は光源色(開口色)としては存在せず,
「物体の表面から橙の光が発せられることによって感じられる」
物体色としてのみ存在します
>茶色の存在
>物体色では「茶色」という色が存在するが、光源色では「茶色」は存在しない。
http://d.hatena.ne.jp/y4su0/20050724/1122200035
JIS規格でいう「物体色」の「肌色」「橙色」「灰茶」「茶色」「焦茶」等も
色相としては「5YR」で,異なるのは明度と彩度ですね
>JIS規格・物体色の色名とRGB数値についての覚書
>
>番号 色名 色名読み RGB-1 RGB-2 RGB-3 RGB-4 色相 明度 彩度 CMYK
>
>040 肌色 はだいろ #ffd9bf #ffd9bf #fedcbd #f1bb93 5YR 8 5 c0m15y25k0
>041 橙色 だいだいいろ #ff5900 #ff5900 #f58220 #ef810f 5YR 6.5 13 c0m65y100k0
>042 灰茶 はいちゃ #800800 #804533 #905c40 #816551 5YR 4.5 3 c0m47y60k50
>043 茶色 ちゃいろ #800000 #803326 #864a2b #6d4c33 5YR 3.5 4 c0m60y70k50
>044 焦茶 こげちゃ #4d0000 #4d2e30 #6b493d #564539 5YR 3 2 c0m40y38k70
http://homepage3.nifty.com/mezala/pc/jiscolor/jiscolor.html
イロイロ
投稿者:
まさ海苔
投稿日:2009年11月16日(月)22時39分13秒
編集済
我々は色を、波長のみで識別しているわけではない。
色の三属性=色相、彩度、明度、これAdobeなんぞで写真加工するときに実感しますね。
サンクスさん
>紫外線を色として識別できる動物がいるとはびっくりです。
「赤外線」を識別できる動物もいますよ。色としては認識できないんでしょうけど。
太陽光とあまり縁のない生活をしているマムシやボア、ニシキヘビがそうです。
こつらのピット器官を応用したのがサーモグラフィですね。
>ヒトが一番色の識別に優れているという先入観がありました。
哺乳類はS錐体(青の波長に対応した網膜錐体細胞)と、赤から緑の波長に対応した網膜錐体細胞の2種類
しか持っていないため、ヒトでいう2色覚と類似した色世界に生きているのでしょう。
このため、「動物はみな色盲」と昔は決め付けられてましたね。
関係ないけど「目」って結構いい加減です
http://www.youtube.com/watch?v=nhSGubnb5ec&feature=fvw
色覚現象の特徴
投稿者:
shinok30
投稿日:2009年11月16日(月)21時51分44秒
編集済
>色の識別 投稿者:サンクス 投稿日:2009年11月16日(月)17時15分49秒
>
>紫外線を色として識別できる動物がいるとはびっくりです。
>また4原色を識別できる動物がこれほど多いとは。
>ヒトが一番色の識別に優れているという先入観がありました。
「4原色生物」はヒトが見ている色世界とは違う世界を見ているのでしょう
>4次元の色彩: 4原色生物の色覚を考えてみよう
http://dog.w3m.jp/hobby/furu-color/withfig4a.html
また,先のカキコでもリンクした
木下(2006)
によると,
アゲハの網膜には,6種類の色受容細胞がありますね
しかし,重要なのは「何原色か」ということよりも,
アゲハもヒトと同じように
「色覚の恒常性」や「色カテゴリー」や「色対比や反対色」などの「色覚現象の特徴」を持っている
という点だと思います
進化の逆行
投稿者:
shinok30
投稿日:2009年11月16日(月)21時43分44秒
編集済
>色の識別 投稿者:サンクス 投稿日:2009年11月16日(月)17時15分49秒
>
>恐竜時代に哺乳動物が夜行性となり色の識別能力が退化し、それが昼行性となり、
>識別能力が戻り発達したとのことですが、「進化は逆行しない」というのを
>読んだことがありますがこれは俗説なのでしょうか
俗説ではなく,進化は逆行しません
>Nature 461, 7263 (Sep 2009)
>Highlights: 進化:進化は逆行しない
http://www.natureasia.com/japan/nature/updates/index.php?i=73939
ただ,それを「逆行」というかはともかく,
進化の仮定で一度失われた形質が再び獲得されることはあるようです
例えば,
>社会と学習と進化 投稿者:shinok30 投稿日:2009年 3月29日(日)18時03分12秒
http://6609.teacup.com/natrom/bbs/9270
でも書いたように,
Whiting et al.(2003)
によると,ナナフシ類の共通祖先には飛翔能力があったのですが,
その後,この能力は失われ,失われた子孫の中から再び飛翔能力を持つものが進化したことが示唆されています
色の識別
投稿者:
サンクス
投稿日:2009年11月16日(月)17時15分49秒
ありがとうございました。紫外線を色として識別できる動物がいるとはびっくりです。
また4原色を識別できる動物がこれほど多いとは。ヒトが一番色の識別に優れているという先入観がありました。
恐竜時代に哺乳動物が夜行性となり色の識別能力が退化し、それが昼行性となり、識別能力が戻り発達したとのことですが、「進化は逆行しない」というのを読んだことがありますがこれは俗説なのでしょうか。
単品サービスの件
投稿者:
dvdshopjapan
投稿日:2009年11月16日(月)17時06分0秒
すみませんが、dvdショップジャパンでございます。
11月15日〜12月末の間、ご注文の方にはDVD一枚(550円)をサービスさせていただきます。一回注文金額が15万円を超えましたらDVDプレーヤーを一台サービスさせていただきます。何卒よろしくお願いいたします。
連絡方法は以下のとおりです。
www.dvdshopjapan.com
info@dvdshopjapan.com
dvd shopjapan 敬具
ヒト以外の動物の「色覚」
投稿者:
shinok30
投稿日:2009年11月15日(日)22時58分5秒
編集済
>動物の色識別能力 投稿者:サンクス 投稿日:2009年11月15日(日)18時54分41秒>
>
>色識別ができるのは人間ほかどんな動物なのでしょうか。
はてなでも回答しましたが
http://q.hatena.ne.jp/1243693849
http://q.hatena.ne.jp/1243693990
ヒト以外の動物にも「色覚」があり,
それぞれの錐体の特性にしたがって「混合光を色として認識している」と考えられています
色覚を持つ動物には、脊椎・無脊椎に関わらず
色覚に関係する「色の恒常性」や「色対比」といった現象は共有されているようです
> ヒト以外の動物の多くに色覚があると考えられている。動物に色覚があるか
>どうかは、学習と弁別を組み合わせた心理物理学的な行動実験によって明らかに
>できる。具体的には、色紙などを使ってある動物が物体をその明るさではなく
>て、波長成分の違いによって見分けることができるかどうかを示す。例として、
>昆虫のミツバチの実験を以下に紹介する。
> 青色紙の上においた時計皿に蜜を満たしてミツバチに与える。しばらくして、
>青色紙と様々な明るさの灰色紙を同時に見せる。このときには、どの色紙の上に
>も蜜を置かない。するとミツバチは、青色紙の上だけに集まる。これは、ミツ
>バチが青色紙を明るさではなく、波長成分の違い(色)によって見分けている
>こと、つまり色覚を使っていることを示している。ところが、赤色紙で餌を
>もらっていたミツバチは、赤色紙とある特定の明るさの灰色を混同する。これ
>ミツバチには、赤が色として見えないことを示している。ミツバチの色覚の行動
>実験はあまりにも有名だが、全ての昆虫がヒトの赤に相当する色が見えないわけ
>ではない。チョウの仲間は、紫外線も赤も色として見ている。 同じような行動
>実験によって、これまで鳥、魚、その他の無脊椎動物のうち限られた種でその
>色覚が明らかにされている。ただし、種によって色を感じる波長域には差が
>ある。色覚を持つ動物には、脊椎・無脊椎に関わらず色覚に関係する色の恒常性
>や色対比といった現象は共有されているようだ。
http://wiki.jscpb.org/
色が見えるしくみ
>木下 充代(2006) アゲハが見ている「色」の世界.比較生理生化学. 23: 212-219.
http://www.jstage.jst.go.jp/article/hikakuseiriseika/23/4/212/_pdf/-char/ja/
脊椎動物では「魚類」「両生類」「爬虫類」「鳥類」などは4種類の錐体を持ち,
多くの哺乳類は「2種類の錐体」,
ヒトやオナガザル科のサル等は「3種類の錐体」を持つようですね
>はじめに、動物が進化の過程でどの様に色覚を発達させてきたか簡単に整理して
>みたい。もともと、色覚は無脊椎動物も持っていたが、それが脊椎動物になってさらに
>発達した。もっとも豊富な錐体をもっているのは、「魚類」「両生類」「爬虫類」
>「鳥類」で、彼らは4つの錐体を持っている。そして哺乳類は、主に夜を制する動物
>として進化したことから錐体が退化し、多くは2つの衰退しか持たない。一方で暗闇でも
>機能する幹体や嗅覚が進化したものと考えられる。
>
>しかしヒトや一部のサルは、長波長側の視物質遺伝子が分離し、異なる吸収波長特性を
>持つ2種類の錐体を持つに至り、再び合計で3つの錐体を獲得することとなった。ヒトの
>M-錐体とL-錐体の感度が近接しているのはこのような進化の過程によるものと思われる。
http://www.parof.jp/ParrotLife/Others/Sight/
「ヒトやオナガザル科のサルが持つ3種類の錐体の起源は3000-4000万年前とする」のが
定説のようですが,もっと古いという説もあります
新世界ザル(マーモセット,タマリン,リスザルなど)の場合は,
一部の雌だけが3色型色覚で,雄と残りの雌は2色型だそうです
いずれにしても,哺乳類の祖先が4種類の錐体視物質遺伝子のうち2つを失った後,
ヒトやオナガザル科は二次的に「3種類の錐体視物質」を獲得したようですね
>ヒトやオナガザル科のサル達がもっている3種類の錐体視物質の起源についは、広鼻猿
>(新世界ザル)と狭鼻猿(旧世界ザ)が分岐したおよそ3000-4000万年前と見るのが
>一般的です(例えば、Surridge et al. Trends Ecol. Evol. 18, 198-205, 2003)。
>しかし、広鼻猿と狭鼻猿の共通の祖先で、より下等なサル類である原猿の中にも3種類
>の錐体視物質を持つ個体がおり、3色型の起源はもっと古いとする主張もあります
>(Dominy and Lucas, Nature, 410, 353-366, 2001)。いずれにしても、哺乳類の祖先
>である原始哺乳類は爬虫類の全盛期に夜行性の生活をおくる中で哺乳類の祖先が保持し
>ていた4種類の錐体視物質遺伝子の2つを失いました。そのため殆どの哺乳類は2色性色覚
>となしましたが、その後ヒトの祖先は長波長側の視物質遺伝子が分離し、異なる吸収波
>長特性を持つ2種類の錐体視物質を持つことにより3色性となしました。
http://www.pri.kyoto-u.ac.jp/brain/brain/25-1/index-25-1.html
>サルが見た色の世界 色覚の進化をたどる
>
>ヒトや類人猿などを含む旧世界霊長類の色覚は3種類の視物質を使って色を見るため
>「3色型色覚」と呼ばれている。ところが南米や中米に生息する新世界ザル(マーモセット,
>タマリン,リスザルなど)は,一部の雌だけが3色型色覚で,雄と残りの雌は2色型だ。
>つまり,全く違う色覚をもつ個体が同じ群れの中に共存しているのだ。
http://www.nikkei-science.com/page/magazine/0907/200907_064.html
ちなみに,ヒトは「3色型色覚」と言われますが,
実は約半数の女性は吸収波長が異なる赤色色素を持つ「4色型色覚」なのですよ
>ところで、人類は他の生物のように四原色による世界は味わうことができないので
>しょうか?実は一部の女性のみ、四原色を持っているらしいのです。
>女性では2本のX染色体の1本ずつにこの互いに吸収波長が異なる赤色色素の遺伝子
>を持った場合のみ四原色の世界を手に入れることができます。(女性の47パーセント)
http://www.ne.jp/asahi/mc/minatomachi/color-sense.htm
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