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マグニチュード
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マグニチュード(magnitude)とは、「対数を使った標」のことである。簡単に言えばエネルギーの大きさそのものの尺度である。日本では地震のマグニチュードがよく知られている。

その他

わかりやすい言い換え

マグニチュードは電球そのものの出100ワット、200ワットなど)をす。

これに対して、その電球から感じられる明るさは、別に定める標で表す。

地震の場合、電球エネルギーがマグニチュード、電球から感じる明るさを震度という。

マグニチュードの特性として、エネルギーでかくなっても、電球から感じる明るさはあまり変わらなかったりする(マグニチュードの飽和)。

地震の場合、マグニチュード7とマグニチュード9は1000倍のエネルギー差があるが、震度が1000倍になるわけではない。これは、電球の明るさが1000倍になっても、感じる明るさが(真っ白に見えて)変わらないのと同じである。

もっとも、震度が1000倍にならないからといって、被害もそれほど大きくならないかと言えばそうではない。1000倍のエネルギー津波が起こったりして、壊滅的な被害が出るのは3月11日に学んだとおりである。

突っ込んだ概要

日本では、通常「マグニチュード」と言えば地震の規模を示す標だと考えられるが、本来、マグニチュードは必ずしも地震にのみ適用されるわけではない。たとえば、「痛み」や「明るさ」、「音の大きさ」など、心的に感じられる感覚とエネルギーの対照を示す尺度も(広義の)マグニチュードで表せる。の「等級」(一等二等星など)も、英語では同じ「マグニチュード」である。

一つの例として、「でつねるエネルギー」を1とすると、「2」エネルギーでつねった痛みは、「1」の痛みよりもかなり大きく感じられる。一方、「8」の痛みから「9」の痛みはほとんど変わらないかもしれない。どういった計算法を導入するかにもよるが、マグニチュードで表すなら、8から9はどちらも「死ぬほど痛い」と感じられ、場合によっては失神し、痛みをもはや感じられなくなる。また、非常に明るい電球と、その何倍も明るい電球では、どちらも「真っ白」にしか見えないこともあるだろう(つまり人間にとっては、「明るさマグニチュード8」と「明るさマグニチュード9」は正確に判別できない)。これらはマグニチュードが、非常に大きなエネルギーに対しては、適切にその大きさを表せないことを端的に示す例である。これを俗に「マグニチュードの飽和(頭打ち)」という。

これは地震で使われる、気象庁マグニチュードにも同じことがいえる。東日本大震災は、阪神大震災の数倍という大なエネルギー放出されたが、マグニチュードで換算すると、1から2程度しか変わらない数値しか計算できなかった。これは、前述のように、マグニチュードの数値が大きくなればなるほどエネルギーを正確にあらわせないからである。そこで、気象庁はこの地震モーメント・マグニチュード(Mw)で計算し、海外の観測点からもデータを勘案して、Mw9.0という数値を出した。普段の地震では、モーメント・マグニチュードを使う必要はあまりない。これは、気象庁マグニチュードが適切に地震の大きさを表せる範囲内に、ほとんどの地震がおさまるからである。気象庁マグニチュードは、計算が容易であり、速報発表に適しているという利点があるので、頻繁に地震が起こる日本では、これを使う方が合理的といえるだろう。Mw9.0という数値は、想定外というよりも、むしろ計算できたことそのものを重視するべきかもしれない(大きいマグニチュードの地震ほど、被害して、その地震エネルギーを正確に把握することは困難である。実際、東日本大震災の最大震度は7であり、震度のみに注すると、過去にも較的頻繁に起きている地震である)。

あまり知られていないが、マグニチュードにはマイナスのマグニチュードも存在して、かつ、マグニチュードの定義矛盾しない。地震という形では観測されないが、たとえば、の等級で言うならば、太陽は「マイナス」マグニチュード26.7である(日本語ではマイナス26.7等級)。

関連項目

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https://dic.nicovideo.jp/t/a/%E3%83%9E%E3%82%B0%E3%83%8B%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%89
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マグニチュード

15 nの3乗
2016/09/06(火) 17:18:53 ID: +Z3r0foTJC
>>14
東日本大震災栗原の計測震度が6.67で、
2016熊本地震の益町の計測震度が6.78だったはず
http://enjoymath.pomb.org/?p=1216exit
16 ななしのよっしん
2020/08/05(水) 16:54:39 ID: bk1Emkv2f2
レバノン爆発でUSGSはM3.3の地震を観測したそうだ
事故現場には100m近いクレーターが出来てる模様
17 ななしのよっしん
2020/11/19(木) 19:04:09 ID: k6ghdpbq1C
マグニチュード6=15kt(キロトン)(広島原爆レベル)
マグニチュード8=15Mt(メガトン)(キャッスルブラボー水爆レベル)
マグニチュード9=476.9Mt(ツァーリ・ボンバの9.5倍以上)
マグニチュード10=15ギガトン(ツァーリ・ボンバ300倍)
マグニチュードって対数だから誤差の許容範囲が広い代わりにこういうヤバさが伝わりにくい気がする。
18 ななしのよっしん
2021/02/15(月) 02:40:33 ID: q2qxjctcmt
>>4
これぞ根暗理屈バカって感じだな
19 ななしのよっしん
2021/07/28(水) 17:27:15 ID: 3jyJ8SwRh0
マグニチュードは1増えると32倍なので2増えると当然1024倍
20 ななしのよっしん
2021/07/30(金) 07:14:44 ID: KdkXvNBXLe
>>4の後に追記されたのかもしれないが
記事にもある通りマグニチュードという言葉は本来地震限定で使うものではない
日本語だとほぼ地震にしか使わんが)
21 ななしのよっしん
2021/10/08(金) 04:12:38 ID: kplnle//41
ポケモンの技だけど昔からいまいちどういう技なのかわからない
マグニチュードを打つとぐらぐらしてマグニチュード5!!とかでるけど
いつも???ってなってた

ここみて思ったけどいろいろな標に使われるなら
もっと技をきわめて
だけでなく、いろいろ技をランダムでだして全部効果の強さでマグニチュードn!ってだせば面いのに
22 ななしのよっしん
2021/10/08(金) 04:21:52 ID: kplnle//41
ポケモンマグニチュード意味不明さを考えると
リットル」って言いながらぶっかけてそのあとに「10リットル!」とかいってるようなもの
バトルの技とはいえ不条理すぎる
23 ななしのよっしん
2022/03/17(木) 14:45:54 ID: x/qqnQemJx
地震報道の時に「地震の規模を表すマグニチュードはxです。」って言ってるのに疑問を持ってたからありがたい記事
今までずっとマグニチュード地震の規模専門の単位だとおもってたけど対数を使った単位ならみんなマグニチュードなのは知らなかった
24 ななしのよっしん
2022/04/12(火) 17:47:19 ID: bOwW3ZxSc2
magnitudeという言葉を生み出したのは古代ローマプトレマイオスで、は「magnus(大きさ)+tude(接尾辞)」
対数が発明されたのはそれから1000年以上後の話なので、対数尺度に限るという意味は持たないはず
ちなみに地震の規模を表すマグニチュードを考案したリヒター天文学に造詣が深かったので、の等級を表すマグニチュード地震として借用したらしい