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2つの恒星は非常に接近しているため、外層同士が接触しており、そのためどちらも同じスペクトル型F8Vpに分類され、これは水素の核融合でエネルギーを得ている主系列星であることを示す。主星は、質量や半径が伴星より大きく、質量は太陽の1.19倍、半径は太陽の1.08倍程度である一方、伴星は、0.57太陽質量、0.78太陽半径と推定される。ただし、主星、伴星共に高速な自転と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」という言葉は通常MOSFETで使われる。キャリアは、シリコン基板の伝導チャネルから二酸化ケイ素(SiO2)のゲート絶縁膜へ注入される。 シリコンの伝導体からSiO2の伝導帯に移る（「ホット」になる）ためには、電子は~3.2 eVの運動エネルギーを得なければならない。また正孔がシリコンの価電子帯からSiO2の価電子帯に移るには、4.6 eVの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」という言葉はキャリア密度(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、半導体バルクの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、物理的には冷たくなり得る)。「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の電子(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、この言葉はフェルミ分布によって記述できるがより高い実効的温度を持つ電子分布を記述する。この大きなエネルギーは電荷キャリアの移動度に影響し、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、正孔と再結合したりコレクターに向かって材料中を流れることはせず、半導体材料をトンネルする。その結果リーク電流が増加したり、ホットキャリアが周囲の絶縁膜の原子構造を乱して絶縁膜にダメージを与える。 ホットエレクトロンは高エネルギーの光子が半導体に衝突したとき生成する。光子のエネルギーを吸収すると電子は価電子帯から励起し電子正孔ペアを作る。電子が伝導帯を超えるのに十分なエネルギーを得た場合、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的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的温度をもつため非常に動きやすく、半導体を離れて周囲の材料に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、デバイスの効率が悪化する。例えば太陽電池は、光を電気に変換する半導体の光起電力特性を利用している。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の一部が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、低温の縮退した半導体や金属でも一般的に生じる 。ホットエレクトロン効果を記述する多くのモデルが存在する。最も単純なモデルは、3次元自由電子モデルに基づいて電子-フォノン相互作用を記述する。ホットエレクトロン効果のモデルによって電力散逸と電子ガス温度や過熱との相関が説明できる。
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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)
プラズマ中に局所的に外部電場が作用すると直ちに電流が流れ、局所的に電気的中性が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、それが最初の電場をうち消す。ところで荷電粒子は熱運動をしており、熱運動は電荷分布を一様にする方向に働く。その結果、最初の外部電場は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は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と反対符号の電荷がその周りに集まるが、それらの電荷が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。ここではプラズマは熱平衡で、イオンの荷電は1価の場合を考えているが、電子による遮蔽のみを考える場合はイオンの価数は準中性条件から相殺される（もう少し一般の場合は下を参照）。なお、Te は温度、kB はボルツマン定数、ne は電子密度であり、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はデバイ-ヒュッケルのポテンシャルと呼ばれ、また湯川秀樹の中間子論で導かれた力のポテンシャルと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つの荷電粒子 q と q′ との間に働く力のポテンシャルは実効的に qq′φ(r) で与えられる。 このポテンシャルはグラフに描くと、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に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」という描像が良い近似で成り立ち、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的扱いで輸送係数を求める際に、衝突径数についての積分を λD で切断する根拠を与える。 ほかにも方程式系を規格化する際も長さはデバイ長で規格化すると都合がよい場合も多く、時間スケールの目安となるプラズマ振動数と並んで系の長さの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、プラズマ中に電場が生ずる現象で至る所に現れる。たとえば金属容器中のプラズマは、プラズマと容器壁との間の電位差によって電場の侵入を受けるが、その影響は金属壁から λD の程度の距離の範囲にとどまる。その際に出来る壁近くのプラズマの構造はシースと呼ばれる。 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)
過去に影響を与えることが出来てしまえば、原因と結果が親殺しのパラドックスのような論理的な矛盾を引き起こし、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やタイムトラベルに固有のものではない。初期条件を制限し、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は回避される。 仮想のタキオン粒子や量子力学の特定の時間反転対称性など、現代の物理学では粒子や情報が時間を遡って移動する可能性がある。 巨視的なタイムトラベルに対する異論は、必ずしも他のスケールの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] 。このような結果が起こりえる場合でも、通常の因果関係から生じるであろうものとは異なる結果を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)
詳細は「太陽帆」を参照 宇宙機は、帆にぶつかる光子の放射圧を受けて、軌道を回るごとに徐々に加速される。光子が帆の表面で反射すると、運動量が伝達される。加速を抑制する空気抵抗がないため、加速の大きさは、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、日光による加速の大きさは約5×10-4 m/s2 である。1日で宇宙船の速度は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。 この速度を保てば宇宙船は5年で冥王星に到着できるが、帆に当たる光子の数は、太陽から遠くなると劇的に減少する。しかし地球付近では、太陽帆による加速はイオンエンジンによるスマート1の最大加速2×10-4 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)
地球は地球の1年で太陽を周回し、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。地球の軌道離心率は0.0168、火星の離心率は0.0934。火星の軌道は地球の軌道に対して1.85度傾いているため、2つの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に与える影響はほとんど無視できるが、はるかに重い地球の重力の影響を考慮する必要がある。これらの要因を無視し、火星の公転周期を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で地球から始まるオルドリンサイクラー軌道の宇宙船がM1で火星に遭遇する。地球の2年余り後にE1に戻ると、地球は存在しなくなるが、E2で再び地球に遭遇する。これは、地球軌道の1⁄7である51.4度で、さらに丸みを帯びている。 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）。最初と最後の伝達角度として51.4を使用してランバートの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、次のようになる。 ϵ = 0.393 {\displaystyle \epsilon =0.393} 公転周期は2.02年。 宇宙船が地球を通過する角度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 } 上で与えられて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を計算できる。 Δ V = 2 V sin γ {\displaystyle \Delta V=2V\sin \gamma } ここで、Vは地動説の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 は地球の速度で、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。 超過速度は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 V ∞ sin 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。地球に最も近いアプローチの半径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) 、これは地球の半径が6,371キロメートル (3,959 mi) 。したがって、惑星を快適に回避するには、修正が必要になる。
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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)
空気中を高速で移動する場合、物体の運動エネルギーは、空気の圧縮と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。空気と空気の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。実際の温度は回復温度と呼ばれる。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の速度が低下する。次に、熱は高温の空気から表面材料に伝導し、その結果、材料の温度が上昇し、流れからのエネルギーが失われる。強制対流により、冷却されたガスが他の材料に補充され、プロセスが続行される。流れの停滞と回復温度は、流れの速度とともに増加し、高速で大きくなる。物体の総熱衝撃は、回復温度と流れの質量流量の両方の作用である。 空力加熱は、高速で密度が高い低気圧で最大になる。上記の対流プロセスに加えて、流れから体へ、またはその逆の熱放射もあり、正味の方向は互いの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。その影響は亜音速では最小限であるが、マッハ2.2を超える超音速では、飛翔体の構造と内部システムの設計と材料の考慮事項に影響を与えるため重要になってくる。 加熱効果は前縁で最大であるが、速度が一定であれば飛翔体全体が安定した温度まで加熱される。空力加熱は、高温に耐えることができる合金の使用、飛翔体の外部の断熱、またはアブレーション材料の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型変光星の炭素の塵の形成については、主に2つのモデルが提案されている。1つのモデルは恒星中心から恒星半径の20倍の位置で塵が形成されると仮定し、もう1つのモデルは恒星の光球の中で形成されると仮定する。前者の論拠は、炭素の凝集温度が1,500Kであることであるが、かんむり座R型変光星の光度曲線が最小値に達する直前に急速に減退することは説明できない。このモデルは雲を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、急速な減光を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の低圧部で局所的な暴走冷却により、4,500Kから6,500Kの環境で炭素の塵が形成されるとするものである。 恒星そのもの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、水素を持たない大質量の明るい恒星は生まれ得ない。これらの恒星を説明するために考えられている2つの主な理論は、どちらも風変わりで、恐らくこのような珍しい恒星に相応しいものである。1つは、ヘリウム白色矮星と炭素-酸素白色矮星の2種類の白色矮星が融合を起こした結果であるとするものである。白色矮星は通常水素を欠いているため、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を仮定し、水素は恒星内部に潜っていき、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型変光星の多様性は、強ヘリウム星や水素を欠いた炭素星と関連する形成過程の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)
弾丸を防ぐメカニズムは、セラミックプレートの局所的な粉砕で弾丸の運動エネルギーを吸収および散逸させ、弾丸の速度を鈍化させることにある。 Spectraのプレート外装は、衝撃のエネルギーをより広い範囲に拡散し、破片を受け止め、着用者に致命的な損傷を与える可能性を低下させる。 同じ原理が、一部の軍用機の装甲コックピットに使用されるセラミックタイル、および現代の装甲兵員輸送車に使用される破砕防止ライナーにも用いられている。 ボディーアーマーを着用することで被弾しても無傷で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に致命的な損傷(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の宇宙船モード（ベータ版）では、慣性、重力井戸、及び大気圏内の航空力学をシミュレートしている。 FTL航法は現実には不可能とされているが、SpaceEngineはアルクビエレ・ドライブに基いてワープ・ドライブを実装している。 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る理論的な赤方偏移などの領域では、光の速度に対する相対論的効果が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)
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の議論から白色矮星の質量-半径関係と質量限界を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とポロニウムを夫ピエールと共同発見し、その後にラジウムを分離する方法を開発する。彼女は研究試料からの放射線を長期間にわたって被曝したことで再生不良性貧血となり、これが原因で死去したと言われた。近年、医療用のエックス線の過剰被ばく（第一次大戦等で戦傷者の撮影に従事）によるとの説が有力視されている。いずれにせよ当時は、放射線の危険性はまだよく理解されていなかった。
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物理
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/10/17 15:04 UTC 版)
そのスペクトルからS2は、質量が太陽の14倍以上ある早期のB型主系列星と推定され、ヘリウムが豊富にあることから強い恒星磁場が発生しているものと考えられる。
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物理
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (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、環境神群が苛烈な自然環境へ強化回復した。そのため、ほとんどの土地が開拓し難い強靭な環境となっている。今の人々は、環境神群の拠点で回復が遅れた極東の地でしか生活できない。 天上（てんじょう） 地球外の世界。そこに至れれば、人々は神となる至高の世界。 流体（りゅうたい） 空間の構成要素。どんな矛盾も許容する。流体が物質やエネルギーの“性質”に変化・密集し、万物は在る。無も「無」という性質の流体の密集で、世界に流体がない場所は無いとされる。 地脈（ちみゃく） 特に太い流体の経路。一国に約1本の割合。中は精霊系異族の世界。また空間に影響力があり、歴史に通じている。聖譜はここから歴史を読み取り、また聖譜顕装の動力に転化している。 怪異（かいい） 流体の変調で生じる現象。基本的に有害。程度もあるが、怪異を解決・発生させる技術もある。 “型”（かた） 流体系生物の“鋳型”。流体や澱みが流入・凝結することで、精霊系異族や妖物が生じる。土地ごとに傾向があり、当地の神々や神話上の獣を象ることが多い。
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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)
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）中に物体を等速直線運動させたときに、物体には抵抗力が働かないという、一見直感に反する事実のこと。 茶葉のパラドックス お湯と茶葉を入れたティーカップを攪拌すると、茶葉は遠心力で縁に集まるように思われるが、実際には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)
自動車の馬力が700kJはあり得ない。なぜならジュールという単位は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、次元解析の基本的な応用である。 物性を決定するときは、既知の類似物質と比較すると、結果の妥当性について洞察が得られる。例えば、ほとんどの金属は、水に沈むため、密度は水の密度 (〜1000 kg/m3)よりも大きい必要がある。 フェルミ推定は、多くの場合、期待値の規模感の概算に関する洞察を提供する。
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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)
共通外層は、何らかの理由で連星の軌道が崩壊するか、一方の恒星が急速に拡大し始める時に生じ始める。ロッシュ・ローブが一杯になると質量転移を開始し、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、質量転移を加速させる。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、不安定な質量転移の暴走が起こる。伴星が全ての物質を受け入れられない場合には、伴星を巻き込むような共通外層が形成される。 主星の核は、外層の拡大や共通外層の形成には参画せず、共通外層の中には、主星の核と伴星の2つの天体が含まれることになる。これらの2つの天体は、当初は共通外層の中で軌道運動を続ける。しかし、外層内のガスの抵抗によって、2つの天体はエネルギーを失うため軌道は近くなり、軌道速度は速くなる。失われた軌道エネルギーは、外層を加熱して拡張させ、どちらの外層も宇宙空間に排出されるか外層内の2つの天体が融合し、外層を拡大させるエネルギーを得られなくなった時に共通外層のフェーズは終了する。この共通外層の中で軌道が収縮するフェーズは、spiral-inとして知られる。 共通外層は、接触連星と混同されることがあるが、前者は数年単位で進行する動的で不安定な過程であり、後者は2つの恒星が接触するか融合してガスの外層を共有するような安定な配置で、通常数百万年から数十億年続く。
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