換算質量とは？
換算質量（μ、「ミュー」）とは、二体系における有効な慣性質量のことです。互いに公転する2つの恒星、二原子分子を構成する2つの原子、惑星とその衛星など、2つの物体が相互作用するとき、その相対運動は、質量μの単一粒子が合成ポテンシャルの中を運動しているかのように記述できます。これにより、複雑な二体問題を、それと等価なシンプルな一体問題へと置き換えられるのです。
計算式
換算質量は次のように定義されます。
$$\mu = \frac{m_1 \times m_2}{m_1 + m_2}$$
ここで \(m_1\) と \(m_2\) は2つの質量です。μ は常にどちらの質量よりも小さくなる点に注目してください。一方の質量がもう一方よりはるかに大きい場合、μ は小さいほうの質量に近づきます。2つの質量が等しい場合（\(m_1 = m_2 = m\)）には、\(\mu = m/2\) となります。
計算機の使い方
2つの質量を、単位をそろえて入力してください（kg、g、原子質量単位、太陽質量など、両方が同じ単位であればどれでも構いません）。計算機は同じ単位で換算質量を返し、参考として合計質量も表示します。
計算例
たとえば \(m_1 = 2\ \text{kg}\)、\(m_2 = 3\ \text{kg}\) とします。このとき $$\mu = \frac{2 \times 3}{2 + 3} = \frac{6}{5} = 1.2\ \text{kg}$$ となります。換算質量（1.2 kg）は、想定どおり、どちらの入力値よりも小さくなっています。
よくある質問
換算質量はなぜ役立つのですか？ 2つの物体の相対運動を単一の粒子として扱えるようになり、軌道力学や分子振動、衝突の問題をシンプルにできるからです。
どの単位を使えばよいですか？ 2つの質量が同じ単位であれば、どの単位でも構いません。結果はその単位で表示されます。
換算質量が一方の質量より大きくなることはありますか？ ありません。換算質量は常に2つの質量のうち小さいほう以下であり、合計質量の半分が上限です。
