2017-09

「天使と悪魔」,ローマ・バチカン観光としてなら

セルン(欧州原子核研究所)が舞台の一つになり,ラングドン教授の相手役がそこの女性科学者だという.おまけにガリレオや,「宗教と科学」がテーマだ,などという触れ込みだったので,「そんなら見ておかなければ」と,昨夜は「天使と悪魔」に行った.結果は・・・壮大な駄作
まあ,セルンの「オープンキャンパス」とローマ・バチカン観光に行くと思えば,チケット代の3割ぐらいにはなるかも知れない.

物理学の小道具(大道具?)として反物質が出てくるので,ちょっとだけコメントを.

素粒子レベルでの反物質つまり反粒子は,電子とほかの性質が全く同じで電気の符合だけが反対の,つまりプラスの,「陽電子」が古くから知られている.また陽子,つまり水素イオンについても,マイナスの電気を持った「反陽子」が発見されてすでに50年になる.これはセルンでビームとして「量産」されるようになってすでに数十年になる.しかし原子レベルとなると,最も簡単な原子である反水素,つまり反陽子の周りを陽電子が回っている原子が初めて作られたのが2002年のことである*.

次に「反ヘリウム」が作られるのはいつのことか分からない.現在の技術の延長としては不可能であろう.

さて,この反物質が,たとえば反水素のガスの何グラムで,映画のような5キロトンの爆発に相当するか計算して見る(ちょっとスジのネタバレになってしまった).

有名なアインシュタインの関係式 E=mc^2 を使えばよい.反物質は同じ量の物質と消滅してエネルギーに変わるので,反物質1kgであればmに2を代入,c(光速)は3x10^8m/sとして,1.8x10^17Jとなる.反物質1gならその千分の1つまり1.8x10^14J.

TNT火薬5キロトンは1.3x10^13Jに相当するので**,したがってこれに対応する反物質の量は0.072gということになる.映画に出てきたカプセルにあるのが液体とすれば,だいたい見た感じと一致する.もっとも,反物質の原子や分子は電気を持たないので,磁場や電場の組み合わせでそれを宙づりにすることは出来ない.

--------
* 東大・早野龍五氏のウェブサイト参照
http://nucl.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hayano/jp/反水素原子.html

** 筆者の「エネルギー問題関連数値」参照下さい.
http://pegasus.phys.saga-u.ac.jp/EnergyProblem/table-of-cons.pdf

単位記号:kg:キログラム,g:グラム,J:ジュール,m/s:メートル毎秒.
指数表示:たとえば,1.3x10^13は,「1.3掛ける10の13乗」と読んで下さい.

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