気候システム論: 地球環境を考えるうえで重要な物理法則

質量 (mass) の概念

定量的扱いやシステムモデル構築の、基本的変数のひとつ

日常語「重さ」に対応する3つの物理学的概念

日常用語でいう「重さ」は、 数量として考えると、実は複数の意味を含んでいる。

などの問いを考えると、 (少なくとも)次の3つを使い分ける必要がある。
  1. 「『重さ』とは重力という力であって質量とは別ものだ」と、 かなり強く主張している本も多数ある。 しかしわたしは日常用語の「重さ」は重力よりは質量に近い意味で使われていることが 多いと思う。 「重さ」あるいは「めかた」に学術用語としての厳密な意味をもたせようと考えないほうがよいと思う。
  2. 「綿と鉄」の問いの意味はなんとおりか考えられる。 空気による浮力(そのもとは圧力)も考えに入れるべきかもしれない。 その場合の「重さ」は「重力から浮力をひいたものの大きさ」という意味になるだろう。 次の文献の「第6話」参照。

質量の概念の意義

物質不滅の認識

たとえば、炭を燃やすと、わずかな量の灰を残して消えてしまうように思われる。 しかし、気体をのがさないようにして重さをはかり、 気体の性質を調べることによって、 「炭の炭素が空気中の酸素と化合して、二酸化炭素となって空気中に出ていった」 と解釈するべきであることがわかった。 反応前後の炭素、酸素、二酸化炭素を合わせて考えると、質量は保たれている。 この認識を1人の科学者の仕事で代表させるとすれば、 ラヴォアジエ(Lavoisier)の1770年代の仕事だろう。 このような実験による経験が重ねられた結果、 測定していない場合でも、質量保存が成り立っているにちがいないと認識されるようになってきた。


2007-10-07, 2009-04-02, 2010-04-12, 2014-04-16, 2017-10-07
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
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