Ｅ＝ｍｃ２のからくり　第２章　１

講談社・ブルーバックスの「Ｅ＝ｍｃ２のからくり」を読みながらノートをとったり、まとめたり感想を書き留めたりしています。

今日から第２章です。この章ではＥ＝ｍｃ２のＥ、エネルギーについて書かれています。エネルギーというと、エネルギーを燃やす、エネルギーを蓄える、などの言葉が思い浮かびますが、その実態は？と聞かれるとよくわかりません。モノや生き物が動くときに必要なもの。。。？

本書ではエネルギーは以下のように説明されています。

エネルギーとは物理的、または科学的な変化（あるいはその両方）を引き起こす源となるもの。

ということは私のイメージもあながち間違ってはいなかったようです。ところでエネルギーと「力」は別のものなんでしょうか？重力は「落ちる」という物理的変化の源ですよね。あと、私たちはずーっと食べないでいると動けなくなっちゃいますが、食べ物もエネルギーなんでしょうか？食べ物はエネルギーというより、エネルギーの素という感じがするのですが、科学的な定義ではどうなんでしょう。

気になったこと／疑問
・エネルギーと力は違う？
・食べ物はエネルギー？

エネルギーと一言でいってもその形は様々です。本書では熱エネルギー、化学エネルギー、電磁気エネルギー、動力エネルギー、核エネルギーが例としてあげられています。そして、エネルギーはひとつの形態から別の形態へと姿を変えます。私たちがエネルギーを利用するために人工的に形態を変えることもあれば、自然界の中で変わっていくものもあると思います。

例えば自動車ならガソリンという化学エネルギーを化学反応によって熱エネルギーに変え、その熱がエンジンに伝わってタイヤを動かす動力エネルギーに変わる、といった具合です。そうすると、食べ物もやっぱりエネルギーみたいです。ちょっと不思議な感じですが私たちは食べることで化学エネルギーを取り込んでいるんですね。

火力発電では石油や石炭、天然ガスなどの化学エネルギーを熱エネルギーに変え、さらに電気エネルギーに変えています。

原子力発電は核エネルギーから熱エネルギー、そして電気エネルギーへと形態が変わります。

照明器具は電気エネルギーから光のエネルギーへ。

太陽光発電は照明器具とは逆で、光のエネルギーから電気エネルギーに。

他にも水力発電や風力発電、地熱や波、自転車をこいで。。。などいろんなところでエネルギーの形態が変化するのが見られますね。

そして、この項の最後にこう書いてあります。

さて、本書のメインテーマであるＥ＝ｍｃ２は、定数である光速度ｃ（秒速30万㎞）を介して、エネルギー（Ｅ）と質量（ｍ）が等価であることを示しています。ということは、エネルギーは質量にもその形態を変えうるのでしょうか……？

そうなんです！そこが知りたいんです！
でも本文はこう続きます。

その話は、またのちほど。

うーん、待ちきれません！

Ｅ＝ｍｃ２のからくり　エネルギーと質量はなぜ「等しい」のか