まさかマイナスになるとは(物理が理解できる単位のお話・第15話)

数学/Math物理/physics
アルド
アルド

科学は世の中の現象を数値化して表すものです。身近な現象なら,その数値も身近でしょうか?

塾生
塾生

例えばヒトの体温は大体36〜37℃です。これより高ければ風邪かインフルエンザかCOVID-19か,何らかの病気が考えられます。

ミライ姐
ミライ姐

普通は0℃で水が凍るし,100℃で水が沸騰するね。マイナスの温度は冷凍庫で食品を保存する時におなじみね。

アルド
アルド

マイナスが存在しない数値もあります。例えば地震の揺れの大きさを表す震度は,観測地点ごとに異なる値ですが,0から7までの10段階(5と6は強弱の2段階に分かれる)で,マイナスはありません。

ミライ姐
ミライ姐

政治家でも「震度7強」と間違えることがあるわね。でも,7より大きな震度(7強とか8とか10とか)は存在しなのね。

アルド
アルド

逆に,地震の規模を表すマグニチュードは,1つの地震に1つだけの値です。一般にはなじみがないのですが,マグニチュードはマイナスの値を取り得ます。地震によるエネルギーの大きさをE(単位はジュール),マグニチュードをM(単位なし)とすると,以下の式で表されます。

log10E=4.8+1.5M

ミライ姐
ミライ姐

10グラム……じゃなくてログは,高校2年で習うから説明は省略するね。

アルド
アルド

この式に当てはめると,エネルギーの大きさが63000ジュール以下だと,マグニチュードの大きさがマイナスになります。実際にはこんなに小さなエネルギーの地震は観測されていないのですが。

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