質問者様が疑問に思われている、万有引力による体重の変化について解説します。物体の質量と距離の関係、またそれが重力にどのように影響するかを具体的に説明します。
万有引力と重力の基本
万有引力は、すべての物体が互いに引き合う力であり、物体の質量と距離に依存します。物体が持つ質量が大きいほど、その引力も大きくなります。また、物体と物体の間の距離が近ければ近いほど、引力は強くなります。これを基に、重力もまた物体間で働く力です。
未知物体による影響
質問にあるように、部屋の中に浮かんだ未知物体が自身に与える影響は、その物体の質量と距離に依存します。物体がある一定の距離にあり、質量が十分に大きければ、その引力が地球の重力と相殺され、体重が一時的に軽く感じられることがあります。
質量と引力の関係
質量が増えれば、引力が強くなるため、物体の質量が大きいほどその引力の影響が強くなります。仮に質量が500万トンの物体であれば、その引力はかなり強力となり、地球の引力と相殺されることが可能です。
地下で測定した場合の体重
エベレストの地下に穴を掘り、その中で体重を測定した場合、物体が与える重力の影響を減少させることができます。地下に行くと、地球の引力がやや弱くなり、物体の質量による引力が少し減少するため、体重が軽く感じることがあります。
まとめ
万有引力の影響を受けることで、物体が持つ質量が大きい場合、その引力が地球の重力を相殺することがあり、その結果として体重が軽くなる現象が起きます。物体が大きな質量を持っていれば、その影響は強く、逆に地下にいることで重力の影響を減少させることも可能です。
コメント
万有引力についてコメントします。万有引力を解明するカギはケプラーの法則に従って楕円軌道で太陽の周りを回る惑星の運動にあります。加速度運動する物体には力と慣性力と加速度の3点がセットで存在します。ところが万有引力で自由落下する場合加速度方向が下でも上方への慣性力がありません。力と慣性力と加速度の3つの方向すべて地面へ向いていると考えられます。これは慣性力も力なので慣性力が力の働きを兼ねた場合慣性力だけで加速するケースも含まれます。万有引力は正にこのケースなのです。この場合加速による慣性力は発生しません。慣性力による加速を探してみると唯一慣性力の合力による加速があります。さらに具体例を探すとケプラーの法則に従って楕円軌道で太陽の周りを回る惑星の運動があります。この運動の慣性力(遠心力を含む)は片寄っていてその合力は太陽を離れようとしています。それを太陽が引き止めています。この考えを原子内の電子の回転運動や原子核の振動運動に当てはめると電子の回転に惑星の楕円運動と同じように片寄りが発生します。また原子核の振動による慣性力にも片寄りが発生して振動範囲に膨らみができてそれぞれ地面へ向かおうとする慣性力の合力を発生させます。これが万有引力に相当する力です。「万有引力は慣性力」としても万有引力の法則を満たさなければいけません。満たすためには地球を構成する無数の原子から加速する物に対して慣性力を発生させる影響線が発散されているとしなければいけません。この線を向力線とします。エネルギーを原子に加えると質量が増加して慣性力と向力線の発散量を増加させます。方向が発散であることを考えると物体や粒子を加速すると後方に慣性力と自身の向力線を発生させると言えます。向力線には向きがあります。質量Mの天体から4πGM本の向力線が発散されているとすると万有引力の法則と矛盾がありません。半径rの位置での質量mの物体にはGMm／r^2の力が発生します。宇宙空間では無数の天体からやってきた向力線が飛び交っています。重力場とヒッグス場の明らかな境界線はありません。それぞれでの空間で微小面を考えた時に正逆方向の向力線密度に差がない空間がヒッグス場で差がある空間が重力場です。ヒッグス場に重力場が重なっていると考えても良いでしょう。従って天体からの向力線密度を考えるだけで力は求まります。ヒッグス場に置かれた物体は動きません。重力場に置かれた物体にはこの差の向力線密度に比例した力が物体に発生します。その力は差の向力線発生源に向かおうとする力です。従って万有引力は見かけ上は引力に見えますが引力ではなくて物体自ら地面へ向かおうとする力を発生させています。その力は慣性力の合力なのです。この力はこれまで人類が解明できなかった力です。