重力場(読み)じゅうりょくば(英語表記)gravitational field

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

重力場
じゅうりょくば
gravitational field

(1) 地球の引力の及ぶ空間またはそのような空間の状態。ある点の重力場の強さはその点に置かれた単位質量の物体に働く力の大きさによって表わされる。地球の重力場の原因はおもに地球を構成する物質の万有引力で,地球の自転により生じる遠心力がごく一部加わる。 (2) 万有引力の及ぶ空間またはそのような空間の状態。万有引力の場ともいう。重力質量をもつ物体の周囲に生じる。ある点の場の強さはその点に置かれた単位重力質量の物体に働く力の大きさによって表わされる。1つの物体から十分離れた場所におけるその物体による重力場の大きさは,物体の重力質量に比例し,物体からの距離の2乗に反比例し,その比例定数は万有引力定数 (6.673×10-11N・m2/kg2) である。重力場は宇宙的規模において最も重要な力の場である。惑星の運動,星の構造,銀河内の星の分布と運動,宇宙の大局的な構造がおもに重力場により支配される。また一般相対性理論によれば重力場の存在は時空の構造を変化させ,四次元時空はリーマン空間と呼ばれる曲った空間になる。

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世界大百科事典 第2版の解説

じゅうりょくば【重力場 gravitational field】

ニュートンの万有引力は二つの質点の間に直接働く力とも考えられる(遠隔作用)が,途中の空間に存在する場によって媒介されると考えること(近接作用)もできる。すなわち,一方の質点は,そのまわりの全空間に,距離の2乗に反比例し,放射状の方向をもつ場をつくり出し,もう一つの質点は,その場所における場から力を受けると考えるのである。この場が重力場であるが,このような近接作用の考え方のほうが,電磁気学や,その他の物理法則と調和させやすい。

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大辞林 第三版の解説

じゅうりょくば【重力場】

重力の場。重力の作用する空間。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

重力場
じゅうりょくば

重力が作用する空間。真空の空間を飛び越えて重力が働くという引力の作用を記述するための関数として、ポテンシャルという量が導入され、のちにこれが重力場の概念に発展した。重力ポテンシャルとは、重力の源である物体が他の位置にある物体に及ぼす力を、あらかじめ位置の関数として指定しておく量である。たとえば質量Mの球体のポテンシャルは、その中心からの距離に反比例し、Mとニュートン重力定数に比例する。このようにニュートン重力理論における重力場は、力を記述する補助手段にすぎないが、一般相対性理論における重力場は、電場、磁場と同じくエネルギーを伴った物理実体である。そして重力場のエネルギーの伝播(でんぱ)が重力波である。また重力場は時間・空間の計量と関係し、曲率をもった時空構造をつくりだす。力の統一理論(統一場理論)の観点からみると、重力場は時空の対称性に由来するゲージ場であるとみなすことができる。[佐藤文隆]
『内山龍雄編『相対論的重力場の理論』(1975・日本物理学会) ▽木村利栄・太田忠之著『古典および量子重力理論』(1989・マグロウヒル出版) ▽中西襄著『場と時空』(1992・日本評論社) ▽鈴木基司著『ゲージ量子重力場理論入門』(1993・時事問題解析工房) ▽窪田高弘・佐々木隆著『相対性理論』(2001・裳華房) ▽大槻義彦編、坂東昌子・中野博章・古沢明・天谷喜一・小野寺昭史著『現代物理最前線5』(2001・共立出版)』

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世界大百科事典内の重力場の言及

【場】より

…ここで到達距離λは,中間子の質量μとλ=ħ/μcという関係にある(ħは,プランク定数hを2πで割ったもの)。
[重力場の理論]
 特殊相対性理論以後のもう一つの発展は,アインシュタイン自身による一般相対性理論およびそれに基づく重力の理論である。ニュートンの重力は,静電気力と同じく遠隔作用的な力と考えられていたが,一般相対性理論では,完全に近接作用論的な場の理論として定式化される。…

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