物理とは? わかりやすく解説

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ぶつ‐り【物理】

読み方:ぶつり

物の道理物の理法

「その倫に由て—を害する勿れ」〈福沢文明論之概略

物理学」の略。


物理学

(物理 から転送)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/01/26 14:03 UTC 版)

物理学ぶつりがく: physics)は、自然物や自然現象を観測することにより、それらの仕組み、性質、法則性などを明らかにしようとする学問である[1][2]。物理学は、自然科学の一分野であり、古典的な研究分野は、物体力学電気磁性波動天体の諸現象(物理現象)である。


  1. ^ 物理学』 - ジャパンナレッジ
  2. ^ 物理学』 - コトバンク
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  5. ^ a b c Andrew Zimmerman Jones. “Physics of the Greeks”. About Education. 1月10日2017年閲覧。
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  13. ^ 「宇宙を解く唯一の科学 熱力学」p75-83 ポール・セン著 水谷淳訳 河出書房新社 2021年6月30日初版発行
  14. ^ a b 物理学史II 1968, pp. 24–31
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  21. ^ アン・ルーニー 2015, p. 112
  22. ^ 物理学史II 1968, pp. 140–141
  23. ^ 物理学史II 1968, p. 200
  24. ^ 物理学史II 1968, p. 191
  25. ^ 物理学史II 1968, p. 198
  26. ^ 物理学史II 1968, p. 61
  27. ^ 物理学史II 1968, p. 202


「物理学」の続きの解説一覧

物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/03/15 18:44 UTC 版)

おおぐま座W星」の記事における「物理」の解説

おおぐま座W星2つ恒星は非常に接近しているため、外層同士接触しており、そのためどちらも同じスペクトル型F8Vpに分類され、これは水素核融合エネルギー得ている主系列星であることを示す。主星は、質量半径伴星より大きく質量太陽の1.19倍、半径太陽の1.08倍程度である一方伴星は、0.57太陽質量、0.78太陽半径推定される。ただし、主星伴星共に高速自転潮汐力によって歪み球形ではなく卵型に近い形をしていると考えられる

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/01/26 07:00 UTC 版)

ホットキャリア注入」の記事における「物理」の解説

ホットキャリア注入」という言葉通常MOSFET使われるキャリアはシリコン基板伝導チャネルから二酸化ケイ素(SiO2)のゲート絶縁膜注入されるシリコン伝導体からSiO2伝導帯に移る(「ホット」になる)ためには、電子は~3.2 eV運動エネルギーを得なければならない。また正孔シリコン価電子帯からSiO2価電子帯に移るには、4.6 eV運動エネルギーを持たなければならない。「ホットエレクトロン」という言葉キャリア密度(つまりフェルミ分布)をモデル化するときに使われる実効的な温度のことを言っており、半導体バルク温度のことではない(暖かければホットエレクトロンの数は多くなるが、物理的に冷たくなり得る)。「ホットエレクトロン」という言葉は、半導体中の非平衡状態電子(または正孔)を記述するために導入された。より大雑把には、この言葉フェルミ分布によって記述できるがより高い実効温度を持つ電子分布記述する。この大きなエネルギー電荷キャリア移動度影響しその結果どのように半導体デバイス内を移動するかに影響する。 「ホットエレクトロン」は、正孔再結合したりコレクター向かって材料中を流れることはせず、半導体材料トンネルする。その結果リーク電流増加したり、ホットキャリアが周囲絶縁膜の原子構造乱して絶縁膜にダメージ与える。 ホットエレクトロン高エネルギー光子半導体衝突したとき生成する光子エネルギー吸収する電子価電子帯から励起電子正孔ペア作る電子伝導帯超えるのに十分なエネルギー得た場合ホットエレクトロンになる。ホットエレクトロンは高い実効温度によって特徴づけられる。ホットエレクトロンは高い実効温度をもつため非常に動きやすく、半導体離れて周囲材料移動するおそれがある。 ホットエレクトロンフォノンによって消えたエネルギーは熱になり、デバイス効率悪化する例え太陽電池は、光を電気変換する半導体光起電力特性利用している。ホットエレクトロン効果によって太陽電池では光エネルギー一部電気ではなく熱に変換して失われるホットエレクトロンは、低温縮退した半導体金属でも一般的に生じる 。ホットエレクトロン効果記述する多くモデル存在する。最も単純なモデルは、3次元自由電子モデル基づいて電子-フォノン相互作用記述するホットエレクトロン効果モデルによって電力散逸電子ガス温度過熱との相関説明できる

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/06/15 14:15 UTC 版)

デバイ長」の記事における「物理」の解説

プラズマ中に局所的に外部電場作用する直ち電流流れ局所的に電気的中性破れて電荷が溜まる。この溜まった電荷はそれ自身でまた電場をつくり、それが最初電場をうち消す。ところで荷電粒子熱運動をしており、熱運動電荷分布一様にする方向に働く。その結果最初外部電場部分的に打ち消されたかたちで残る。 例として点電荷 q を考える。真空中であればその点電荷のつくる電場クーロンの法則に従う裾の長いクーロン場である。プラズマ中では、構成荷電粒子のうちその点電荷反対符号電荷がその周りに集まるが、それらの電荷熱運動でその点電荷のを取り囲む形の電荷分布をつくることを考慮すると、ポアソン方程式を解くことで、次のポテンシャルから導かれる電場になることが分かる。 q ϕ ( r ) = q 4 π ε 0 1 r exp ⁡ ( − r λ D ) {\displaystyle q\phi (r)={\frac {q}{4\pi \varepsilon _{0}}}{\frac {1}{r}}\exp \left(-{\frac {r}{\lambda _{\mathrm {D} }}}\right)} ここで r は点電荷からの距離、ε0 は真空の誘電率であり、λD は λ D = ε 0 k B T e n e e 2 {\displaystyle \lambda _{\mathrm {D} }={\sqrt {\frac {\varepsilon _{0}k_{\mathrm {B} }T_{\mathrm {e} }}{n_{\mathrm {e} }e^{2}}}}} で与えられる長さで、これがデバイ長である。ここではプラズマ熱平衡で、イオン荷電1価場合考えているが、電子による遮蔽のみを考え場合イオンの価数は準中性条件から相殺されるもう少し一般場合は下を参照)。なお、Te温度kBボルツマン定数ne電子密度であり、ε0, kB, e は物理定数なので、その値を代入して ne を 6994100000000000000♠1 cm3 あたりの密度とすれば λ D ≈ 6.9 T e n e cm {\displaystyle \lambda _{\mathrm {D} }\approx 6.9{\sqrt {\frac {T_{\mathrm {e} }}{n_{\mathrm {e} }}}}\,{\mbox{cm}}} となる。 そしてこのポテンシャルデバイ-ヒュッケルポテンシャル呼ばれ、また湯川秀樹中間子論導かれた力のポテンシャル同型であることから湯川型ポテンシャルとも呼ばれるプラズマ中では距離 r 離れた2つ荷電粒子 q と q′ との間に働く力のポテンシャル実効的に qq′φ(r)与えられる。 このポテンシャルグラフに描くと、r < λD ではクーロン場のポテンシャルとあまり変わらず、r> λD では非常に小さくなることが見てとれる。すなわち、プラズマ中の点電荷は λD より遠くではプラズマ遮蔽されて見えなくなる。これがデバイ遮蔽である。こうして、プラズマ中では「荷電粒子間に働く力はデバイ長より短い距離ではクーロン力にほぼ等しく遠くではほぼ 0 である」という描像良い近似成り立ち、たとえば荷電粒子間の力をクーロン力とした分子運動論扱い輸送係数求める際に、衝突径数についての積分を λD で切断する根拠与える。 ほかにも方程式系規格化する際も長さデバイ長規格化すると都合がよい場合多く時間スケール目安となるプラズマ振動数並んで系の長さ目安となる重要な物理量である。また、プラズマ振動数 ωp との関係は、熱速度 vth = √kBT/me を用いて λ D = v t h ω p {\displaystyle \lambda _{\mathrm {D} }={\frac {v_{\mathrm {th} }}{\omega _{\mathrm {p} }}}} とあらわされる。 デバイ長は、プラズマ中に電場生ず現象至る所現れる。たとえば金属容器中のプラズマは、プラズマ容器壁との間の電位差によって電場侵入を受けるが、その影響金属壁から λD の程度の距離の範囲にとどまる。その際出来る壁近くプラズマ構造シース呼ばれる強電解質関連については「デバイ-ヒュッケルの式」を参照

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/25 13:58 UTC 版)

逆因果律」の記事における「物理」の解説

過去影響与えることが出来てしまえば原因と結果親殺しのパラドックスのような論理的な矛盾引き起こし打ち消される可能性があることを示唆する 。この矛盾は必ずしも逆因果律タイムトラベル固有のものではない。初期条件制限し一貫性を持つよう制約をしたタイムトラベルをすることでこのようなパラドックス回避される。 仮想タキオン粒子量子力学特定の時間反転対称性など、現代物理学では粒子情報時間遡って移動する可能性がある。 巨視的なタイムトラベル対す異論は、必ずしも他のスケール相互作用での逆因果律を防ぐとは限らない [要ページ番号] 。このような結果起こりえる場合でも、通常の因果関係から生じであろうものとは異な結果生成することができない場合がある [要ページ番号]。

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/11/25 17:29 UTC 版)

コスモス1号」の記事における「物理」の解説

詳細は「太陽帆」を参照 宇宙機は、帆にぶつかる光子放射圧受けて軌道を回るごとに徐々に加速される光子が帆の表面反射すると、運動量伝達される加速抑制する空気抵抗がないため、加速大きさは、単位時間あたりに帆にぶつかる光子の数に比例する地球上では、日光による加速大きさは約5×10-4 m/s2 である。1日宇宙船速度は45m/sになり、100日間では4500m/s、2.74年経つと45000m/sにも達する。 この速度保てば宇宙船5年冥王星到着できるが、帆に当たる光子の数は、太陽から遠くなる劇的に減少する。しかし地球付近では、太陽帆による加速イオンエンジンによるスマート1最大加速10-4 m/s2よりも大きい。

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/11/16 05:56 UTC 版)

火星サイクラー」の記事における「物理」の解説

地球地球1年太陽周回し火星は1.881で周回する。どちらの軌道も完全に円形ではない。地球軌道離心率は0.0168、火星離心率は0.0934。火星の軌道地球軌道に対して1.85度傾いているため、2つ軌道も完全に同一平面上にはない。火星の重力がサイクラーの軌道与え影響はほとんど無視できるが、はるかに重い地球の重力影響考慮する必要がある。これらの要因無視し火星公転周期を1.875地球年と概算すると、15地球年は8火星年になる。反対の図では、ポイントE1地球から始まるオルドリンサイクラー軌道宇宙船がM1で火星遭遇する地球2年余り後にE1に戻ると、地球存在しなくなるが、E2で再び地球遭遇する。これは、地球軌道の1⁄7である51.4度で、さらに丸み帯びている。 サイクラー軌道の形状は、円錐曲線から取得できるr = a ( 1 − ϵ 2 ) / ( 1 + ϵ cos ⁡ θ ) {\displaystyle r=a(1-\epsilon ^{2})/(1+\epsilon \cos \theta )} ここで、rは1天文単位、aは半主軸、εは軌道離心率、 θは-25.7(-51.4の半分)。最初最後伝達角度として51.4を使用してランバート問題を解くことにより入手できる。これは与える: a = 1.60 {\displaystyle a=1.60} 二次方程式を解くと、次のうになる。 ϵ = 0.393 {\displaystyle \epsilon =0.393} 公転周期は2.02年。 宇宙船地球通過する角度γ、次の式で与えられます。 tan ⁡ γ = ( ϵ r / ( a ( 1 − ϵ 2 ) ) ) sin ⁡ θ {\displaystyle \tan \gamma =(\epsilon r/(a(1-\epsilon ^{2})))\sin \theta } 上で与えられ導き出された値を代入すると、7.18度のγ地球から重力アシスト計算できる。 Δ V = 2 V sin ⁡ γ {\displaystyle \Delta V=2V\sin \gamma } ここで、Vは地動説フライバイ速度です。これは、次の式から計算できるV = V E ( 2 − r / a ) 1 / 2 {\displaystyle V=V_{E}(2-r/a)^{1/2}} ここでV E地球速度で、29.8 km/s。代入するとV = 34.9 km/s、およびΔ = 8.73 km/sになる。 超過速度次の式で与えられる。 V ∞ = ( V 2 + V E 2 − 2 V V E cos ⁡ γ ) 1 / 2 {\displaystyle V_{\infty }=(V^{2}+V_{E}^{2}-2VV_{E}\cos \gamma )^{1/2}} これによりV ∞ の値は6.54の km/sになる。回転角度δは、次の式から計算できる。 Δ V = 2 Vsin ⁡ δ {\displaystyle \Delta V=2V_{\infty }\sin \delta } これにより、 δ = 41.9度になる。これは、83.8度の回転があることを意味する地球最も近いアプローチ半径r p によって与えられるsin ⁡ δ = 1 / ( 1 + ( r p V ∞ 2 / μ E ) {\displaystyle \sin \delta =1/(1+(r_{p}V_{\infty }^{2}/\mu _{E})} ここでμ E は地球の重力定数。値を代入するとr p = 4,640キロメートル (2,880 mi) 、これは地球半径が6,371キロメートル (3,959 mi) 。したがって惑星快適に回避するには、修正必要になる

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/26 23:52 UTC 版)

空力加熱」の記事における「物理」の解説

空気中を高速移動する場合物体運動エネルギーは、空気圧縮摩擦によって熱に変換される低速において空気が冷たい場合にはその物体は空気へも熱を奪われる空気空気通過による熱の複合温度効果は、よどみ点温度英語版)と呼ばれる実際温度回復温度呼ばれる隣接するサブレイヤーへのこれらの粘性散逸効果により、非等エントロピー過程を介して境界層速度低下する次に、熱は高温空気から表面材料伝導しその結果材料温度上昇し流れからのエネルギー失われる強制対流により、冷却されガスが他の材料補充されプロセス続行される流れ停滞回復温度は、流れ速度とともに増加し高速大きくなる物体の総熱衝撃は、回復温度流れ質量流量両方作用である。 空力加熱は、高速密度が高い低気圧最大になる。上記対流プロセス加えて流れから体へ、またはその逆の熱放射もあり、正味方向互い相対的な温度によって決まる。 空力加熱は、飛翔体航空機宇宙船及びロケット等)の速度とともに増加するその影響亜音速では最小限であるが、マッハ2.2超える超音速では、飛翔体構造内部システム設計材料考慮事項影響与えるため重要になってくる。 加熱効果前縁最大であるが、速度一定であれば飛翔体全体安定した温度まで加熱される空力加熱は、高温耐えることができる合金使用飛翔体外部断熱、またはアブレーション材料使用によって対処される

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/06/28 07:56 UTC 版)

かんむり座R型変光星」の記事における「物理」の解説

かんむり座R型変光星炭素の塵の形成については、主に2つのモデル提案されている。1つモデル恒星中心から恒星半径20倍の位置で塵が形成される仮定し、もう1つモデル恒星光球の中で形成される仮定する前者論拠は、炭素凝集温度が1,500Kであることであるが、かんむり座R型変光星光度曲線最小値達す直前急速に減退することは説明できない。このモデル形成するのに大量の塵を必要とし、長い時間がかかるため、急速な減光説明するのは難しい。 後者は、いて座RY星の大気中で検出されたような衝撃波低圧部局所的な暴走冷却により、4,500Kから6,500Kの環境炭素の塵が形成されるとするものである恒星そのもの形成もはっきり分かっていない。標準的な恒星進化モデルでは、水素持たない質量明るい恒星生まれ得ない。これらの恒星説明するために考えられている2つ主な理論は、どちらも風変わりで、恐らくこのような珍しい恒星相応しいものである1つは、ヘリウム白色矮星炭素-酸白色矮星2種類白色矮星融合起こした結果であるとするものである白色矮星通常水素欠いているため、生じた恒星もこの元素を欠くことになる。2つめのモデル燃焼中のヘリウム殻での大規模な対流仮定し水素恒星内部潜っていき、大気中にはほとんど存在しなくなるとするものであるかんむり座R型変光星多様性は、強ヘリウム星水素欠いた炭素星関連する形成過程多様性のためであると説明することができる。

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/01 02:46 UTC 版)

SAPIプレート」の記事における「物理」の解説

弾丸を防ぐメカニズムは、セラミックプレート局所的な粉砕弾丸運動エネルギー吸収および散逸させ、弾丸速度鈍化させることにある。 Spectraプレート外装は、衝撃エネルギーをより広い範囲拡散し破片受け止め着用者に致命的な損傷与え可能性低下させる。 同じ原理が、一部軍用機装甲コックピット使用されるセラミックタイル、および現代装甲兵員輸送車使用される破砕防止ライナーにも用いられている。 ボディーアーマー着用することで被弾して無傷いられるというのは誤った認識である。 被弾した際の衝撃による鈍的外傷は、例えプレートとソフトアーマーを併用していても内臓致命的な損傷(心臓震盪等)を引き起こす可能性がある。

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/05/02 04:01 UTC 版)

SpaceEngine」の記事における「物理」の解説

SpaceEngine宇宙船モードベータ版)では、慣性重力井戸、及び大気圏内の航空力学シミュレートしている。 FTL航法現実には不可能とされているが、SpaceEngineアルクビエレ・ドライブに基いてワープ・ドライブ実装している。 赤方偏移する銀河ブラックホールによって引き起こされる重力赤方偏移、及びワープ・ドライブによって生じ理論的な赤方偏移などの領域では、光の速度対す相対論的効果シミュレートされる。

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/11/14 00:25 UTC 版)

白色矮星」の記事における「物理」の解説

Black holes, white dwarfs, and neutron stars: the physics of compact objects, Stuart L. Shapiro and Saul A. Teukolsky, New York: Wiley, 1983. 0-471-87317-9. Koester, D; Chanmugam, G (1990). “Physics of white dwarf stars”. Reports on Progress in Physics 53 (7): 837–915. Bibcode: 1990RPPh...53..837K. doi:10.1088/0034-4885/53/7/001. https://semanticscholar.org/paper/fde3294fc2ec8d89f95f7c3eaad91e7b0416601c. Gentile, Dave (1995). White dwarf stars and the Chandrasekhar limit (Master's thesis). DePaul University. “Estimating Stellar Parameters from Energy Equipartition”. sciencebits.com. 2021年4月11日閲覧。 — シンプルなエネルギー議論から白色矮星質量-半径関係と質量限界導出する方法について述べられている

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/09/15 09:53 UTC 版)

自分の発明で死亡した発明家の一覧」の記事における「物理」の解説

マリ・キュリー1867年-1934年放射性元素であるラジウムポロニウムを夫ピエール共同発見し、その後ラジウム分離する方法開発する。彼女は研究試料からの放射線長期間わたって被曝したことで再生不良性貧血となり、これが原因死去したと言われた。近年医療用エックス線過剰被ばく第一次大戦等で戦傷者撮影従事)によるとの説が有力視されている。いずれにせよ当時は、放射線危険性はまだよく理解されていなかった。

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/10/17 15:04 UTC 版)

S2 (恒星)」の記事における「物理」の解説

そのスペクトルからS2は、質量太陽14倍以上ある早期B型主系列星推定されヘリウム豊富にあることから強い恒星磁場発生しているものと考えられる

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/02/12 16:41 UTC 版)

境界線上のホライゾン」の記事における「物理」の解説

作中の世界は、「流体からなる現実世界」に基づいている。 地球ちきゅう人々が住む星。かつて荒廃し環境神群苛烈自然環境強化回復した。そのため、ほとんどの土地開拓し難い強靭な環境となっている。今の人々は、環境神群拠点回復遅れた極東の地でしか生活できない天上てんじょう地球外世界。そこに至れれば、人々は神となる至高世界流体りゅうたい空間構成要素。どんな矛盾許容する流体物質エネルギーの“性質”に変化密集し万物在る。無も「無」という性質流体密集で、世界流体がない場所は無いとされる地脈ちみゃく) 特に太い流体経路一国に約1本の割合。中は精霊系異族世界。また空間影響力があり、歴史通じている。聖譜ここから歴史読み取り、また聖譜顕装動力転化している。 怪異(かいい) 流体変調生じ現象基本的に有害。程度もあるが、怪異解決発生させる技術もある。 “型”(かた) 流体生物の“鋳型”。流体澱み流入凝結することで、精霊系異族妖物生じる。土地ごとに傾向があり、当地神々神話上の象ることが多い。

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/09/29 15:57 UTC 版)

パラドックス」の記事における「物理」の解説

ダランベールのパラドックス 静止している理想流体粘性が0である流体中に物体等速直線運動させたときに、物体には抵抗力働かないという、一見直感反す事実のこと。 茶葉のパラドックス お湯茶葉入れたティーカップ攪拌すると、茶葉遠心力で縁に集まるように思われるが、実際にカップの底の中央に集まるという現象

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/05 02:08 UTC 版)

健全性テスト」の記事における「物理」の解説

自動車馬力が700kJはあり得ない。なぜならジュールという単位エネルギーの単位であり、力 (単位時間当たりのエネルギー)ではないからだ。これは、次元解析基本的な応用である。 物性決定するときは、既知類似物質比較すると、結果妥当性について洞察得られる例えば、ほとんどの金属は、に沈むため、密度水の密度 (〜1000 kg/m3)よりも大き必要があるフェルミ推定は、多く場合期待値規模感の概算に関する洞察提供する

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物理

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2016/09/23 14:19 UTC 版)

共通外層」の記事における「物理」の解説

共通外層は、何らかの理由連星軌道崩壊するか、一方恒星急速に拡大し始め時に生じ始める。ロッシュ・ローブ一杯になると質量転移開始し結果として軌道はさらに縮んでロッシュ・ローブはさらに溢れ質量転移加速させるその結果軌道はさらに速く縮み主星はさらに拡大する。これにより、不安定な質量転移暴走が起こる。伴星全ての物質受け入れられない場合には、伴星巻き込むような共通外層形成される主星は、外層拡大共通外層形成には参画せず、共通外層中には主星伴星2つ天体含まれることになる。これらの2つ天体は、当初共通外層の中で軌道運動続ける。しかし、外層内のガス抵抗によって、2つ天体エネルギーを失うため軌道近くなり、軌道速度速くなる失われた軌道エネルギーは、外層加熱して拡張させ、どちらの外層宇宙空間排出される外層内の2つ天体融合し外層拡大させるエネルギー得られなくなった時に共通外層フェーズ終了する。この共通外層の中で軌道収縮するフェーズは、spiral-inとして知られる共通外層は、接触連星混同されることがあるが、前者数年単位進行する動的不安定な過程であり、後者2つ恒星接触する融合してガス外層共有するような安定配置で、通常数百万年から数十億年続く。

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物理

出典:『Wiktionary』 (2021/08/14 05:51 UTC 版)

名詞

(ぶつり)

  1. 物の道理
  2. (主に「物理的」、「物理上」の用法で)主観人智によらず成立する自然法則
  3. 高等学校教科理科」の中の一科目

略語

  1. 物理学の略。

「物理」の例文・使い方・用例・文例

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