万有引力（読み）ばんゆういんりょく（英語表記）universal gravitation

日本大百科全書(ニッポニカ)

万有引力
ばんゆういんりょく
universal gravitation

物体間につねに働く引力のことで、現在では重力という名称が用いられる場合が多い。1665年、ニュートンが惑星の運行を支配する力と地上での重力とを統一する理論として発見したものであり、相互の質量の積に比例し、距離の二乗に反比例する大きさをもつ。この力は電気力の場合などと異なり、すべての物に働き、またつねに引力であるという著しい特色をもっている。万有引力の名称は、その性質を形容したものである。

　1915年になってアインシュタインは一般相対性理論を提唱し、万有引力の新しい理論となった。この理論は万有引力と慣性力の等価原理を基礎としている。慣性力とは加速度系において働く力で、遠心力などがその例である。この慣性力も実は「万有力」であり、アインシュタインは、この二つの万有力を同一のものとみなすことにより、これらの力は実は単なる座標系の選択に由来する仮想的な力とみなす理論を提唱した。ある点における万有引力は、適当な座標系をとればつねに無重力状態にできる。しかし、場所ごとの無重力状態となる座標系は互いに加速度運動をしている座標系となる。したがって、ある点での無重力系で別の点に着目すれば重力の作用している状態になっている。このような場所ごとに異なる無重力系となることを数学的に表現するためには、リーマン幾何学に従う曲がった空間の導入が必要となる。一般相対性理論は四次元リーマン空間の曲率の効果として万有引力を記述する見方を導入したものである。

　さらに近年になり、素粒子間の相互作用に関するゲージ理論が成功し、その立場からの統一理論が試みられているが、その立場からみると一般相対性理論もゲージ理論の一種である。それも、時間・空間の座標に関する一般的性質に関する対称性に起因するゲージ理論である。このことが万物に作用する万有力の由来である。一般相対性理論での万有引力はかならずしも「引力」とは限らない。光速に比較して小さい速度で運動したり、回転していたりする物体による力が、たまたま引力であるにすぎない。

　万有引力の量子力学的理論はまだ完成しておらず、他の力に比較しても格段にむずかしい問題をはらんでいることが認識されている。300年以上も前に発見された力のなかに、物質と時空に関する最大の謎(なぞ)が含まれていると考えられている。

［佐藤文隆］

[参照項目] | アインシュタイン | 一般相対性理論 | 重力 | ニュートン | リーマン幾何学

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

万有引力
ばんゆういんりょく
universal gravitation

質量をもつすべての物体の間に働く引力。質量 m ，M の2つの質点が距離 r だけ離れているとき，万有引力は2質点を結ぶ方向に働き，その大きさは GmM/r² である。 G は物質によらない普遍定数で万有引力定数という。この法則は 1665年 I.ニュートンが発見したもので，万有引力の法則という。広がった物体では，細分した微小部分にこの法則を適用し，その合力として物体間の万有引力が得られる。ニュートンは太陽や惑星を中心に全質量が集中した質点とみなし，それらの間に万有引力が働くとして，太陽のまわりの惑星の運動に関するケプラーの法則を説明した。一般相対性理論は万有引力の理論であって，万有引力は四次元空間が質量によってひずむために生じると考えている。地球の重力の大部分は物体と地球との間の万有引力であるから，万有引力を単に重力ということもある。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

百科事典マイペディア

万有引力【ばんゆういんりょく】

２物体間には常に，それらの質量の積に比例し，距離の２乗に反比例する引力がはたらく。これを万有引力の法則といい，この普遍的な引力を万有引力という。1665年ニュートンが発見，これを用い天体運動を説明。彼は万有引力を遠隔作用とみなしたが，のち一般相対性理論によりさらに一般的な重力場の理論に発展した。→万有引力定数
→関連項目引力｜ケプラーの法則｜重力｜力（物理）

出典　株式会社平凡社

精選版 日本国語大辞典

ばんゆう‐いんりょく バンイウ‥【万有引力】

〘名〙 質量を有するすべての物体の間で普遍的に作用する引力。一六八七年ニュートンがその力は両者を結ぶ直線の方向に向かい、両物体の質量の積に比例して距離の二乗に反比例するという法則を発見した。

※厄年とetc.（1921）〈寺田寅彦〉「英国の田舎で或る一つの林檎が落ちてから後に万有引力が生れたのであった」

出典　精選版 日本国語大辞典

デジタル大辞泉

ばんゆう‐いんりょく〔バンイウ‐〕【万有引力】

すべての物体間に普遍的に作用する引力。大きさは二つの物体の質量の積に比例し、距離の2乗に反比例する。ニュートンが発見。
[類語]力・パワー・引力・斥力・重力・無重力・無重量・揚力・浮力・動力・推力・惰力・弾力・表面張力・向心力・求心力・遠心力・水力・火力・風力・原子力・電力・磁力

出典　小学館

世界大百科事典 第２版

ばんゆういんりょく【万有引力 universal gravitation】

質量をもつすべての物体の間に働くと考えられている引力。月や惑星の運動を説明するためにニュートンが導入した。質量m(kg)とm′(kg)の物体(正確には質点)がr(m)隔てて及ぼし合う万有引力の大きさは，で与えられる。これを万有引力の法則といい，G＝6.6720×10^－11N･m²･kg^－2は万有引力定数と呼ばれる定数である。Gがこのように小さいため，地上の物体相互間の万有引力は感知できないほど弱く，地球と地上の物体との間の万有引力をわれわれは重力(の主要部分)として感じている。

出典　株式会社平凡社

世界大百科事典内の万有引力の言及

【力】より

…〈rapport〉はラテン語の〈affinis(親和力)〉の訳語として使われた。その後ベリマンTorbern Olof Bergman(1735‐84)がさらに一般化した表を作り，ニュートン的万有引力をも包括する体系を考えたが，ゲーテはそれに刺激されて《親和力》(1809)を書いた。　このように物質，もしくは自然物に内蔵される力という概念は，より大きな文脈において，基本的には西欧ではプラトン主義の伝統に属するものであり，自然を動的に変化･展開せしめる原動力が自然物そのものに帰属する，という考え方に基づく。…

※「万有引力」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社