マグニチュード:数学・天文学・地震学などにおける大きさの尺度
マグニチュードは、物体・現象・値の大きさ、範囲、強さを表す語。数学のノルム、天文学の見かけ・絶対等級、地震学の地震規模、日常的な用法を解説する。
マグニチュードとは、物体、現象、または値の大きさ、範囲、強さを表す量の総称である。日常語としても用いられるが、複数の学問分野では厳密な技術的意味をもつ。本項では、マグニチュードの主要な意味、それぞれの違い、代表的な尺度と測定法の例を説明する。
数学における意味
数学では、マグニチュードは通常、対象の大きさを表す数を指す。実数では絶対値に当たり、ベクトルやより一般的な対象ではノルムまたは距離によって与えられる。この語には、ベクトルの長さ、複素数の絶対値、対数尺度で大きさを比較する際の桁など、さまざまな概念が含まれる。これらの形式的な定義については、数学におけるマグニチュードを参照。
天文学における等級
天文学では、マグニチュードは天体の明るさを分類する。代表的なものに、地球から見た明るさである見かけの等級と、一定の距離に標準化した固有の光度を示す絶対等級がある。天文等級の尺度は対数的であり、数等級の差は明るさの大きな比に対応する。より詳しくは、天文学における等級を参照。関連する用語には、日食または月食の際に太陽や月が隠される割合を表す食分がある。
地震学:地震の測定
地震には、放出されたエネルギーを示すためマグニチュードが割り当てられる。広く参照される尺度には、特定の観測機器で測定した局地地震のために作られた旧来のリヒター・マグニチュード・スケールと、地震モーメントの総量を推定し、大規模な地震でもより一貫した値を示す現代のモーメント・マグニチュード・スケールがある。地震学におけるマグニチュードは、特定の場所で観測される影響を表す震度とは異なる。
その他の用法と重要な区別
- 物理学および工学では、マグニチュードはしばしばベクトル量のスカラーとしての大きさを意味する。例えば、速さは速度の大きさである。
- 桁は、10のべき乗によって大きさを比較するための概略的な尺度である。
- 文脈が重要である。尺度または単位が異なれば、ある尺度で数値上のマグニチュードが大きいことが、別の尺度では物理的効果の大小と異なる関係を示す場合がある。
数学的なノルム、恒星の明るさ、地震のエネルギー、あるいは別の測定量のどれを指すのかを理解することは、正しい解釈に不可欠である。この語は科学の広い領域で有用である一方、分野ごとの定義と単位に注意を払う必要がある。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com マグニチュード:数学・天文学・地震学などにおける大きさの尺度 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/60656