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AIに怒られた話

　2原子分子理想気体の比熱比はいくらか。　① 4/3　② 5/3　③ 7/5　④ 分子の種類によって異　この問題は検定1級の過去問ですが、内容は高校物理の熱力学で学ぶもので、　　単原子分子の場合は5/3　　２原子分子の場合は7/5　なので、正解は③になります。　今まではこれで終わっていたのですが、　解説文に、　「定圧比熱と定積比熱の比を比熱比と呼ぶ。（中略）そして相対論的ガスや光子の比熱比が4/3である。(後略）」とあります,,,今までは見過ごしていました。　相対論的ガスについては、何となく高温高圧下のガスのことなのだろうなとは思うのですが、「光子の比熱」って何よ,,,光を暖めたって変化ないでしょう,,,　GoogleChromeのAIに聞いてみると　光子（フォトン）には、粒子としての質量がなく、また温度という概念も直接適用できないため、気体のように「比熱」や「比熱比（(Cp/Cv）」という概念は通常考えません。比熱は物質が熱を吸収して温度が上がる割合を示す値で、原子や分子の運動（並進、回転、振動）に関わるため、質量を持たない光子には適用できないのです。　と表示され、あとはなぜ光子が比熱と関連がないかの説明が続きます。　そして最後に、「光子自身の比熱比を問うことは物理的に意味をなしません」と。　AIが怒っています。おっしゃる通りです。++++　ここで「AIモードでさらに詳しく」ボタンを押すと　光子（放射場）の比熱比（断熱指数、γまたはκ）は、理想的な単原子分子気体の値とは異なり、4/3（約1.33）です。　これは、光子気体の状態方程式が特殊であるためです。・理想気体の場合、圧力 Pと内部エネルギー密度uの関係は通常P=(2/3)uです。　比熱比はγ=5/3となります。・光子気体（黒体放射場）の場合、圧力Pと内部エネルギー密度uの関係は P=(1/3)uで与えられます。　この関係と熱力学の法則から比熱比を計算すると、γ=4/3が導かれます。　この値は、宇宙物理学の分野で、輻射優勢な環境（例えば、非常に高温の星の内部や初期宇宙など）における流体の振る舞いを記述する上で重要となります。　とのこと。　宇宙物理学で重要なら、以下の内容程度は覚えておこうか、　　相対論的ガスや光子について　　・ー密度uの関係は P=(1/3)u　　・比熱比は4/3である。　なお更問いで、上記太字の算出法を問いましたが、ちょっと難しい。　うっすらとした記憶で、大学1年の時に習った言葉が随分と出てきて、おもしろそうなんですが、ちょっと寄り道すぎるので、今日のところはこんなもので。++++　現時点での空は可もなく不可もなく　天体的にはNo Good６張りほどパラセール飛んでいます,,,パタヤの日常です　太陽,,,先週までの大型黒点は消え寂しいものです。　太陽は東から昇り西に沈む中で画角が回転するので、成果品の写真は天地を南北に合わせるのですが、大型黒点がなくてどちらが南北なのか不明。　午前10時、見たままの太陽です。　予報だと明日ごろから星見可能になる予定。　今晩明け方頃、夜空チェックをしようと思います。