第4章・遠隔作用と疑似近接作用(その43)------------------------------------------------------------------------当メールマガジンを御購読いただき、誠にありがとうございます。体調不良から発行が大幅に遅れしまい、すみません。似エーテル』に関する理解を深める話をしたいと思います。このメルマガは等幅フォントで御覧下さい。****************************************207.エネルギーが拡散する現象****************************************以前、(全体の距離は違っていますが)下図のような問題で、物体Aから放出されたエネルギーの大部分が、距離の違いから、物体Bに偏って(集中して)配分されてしまう...という現象について、お話ししたことがありました。(第77〜80回を参照。C今回は、これと逆の話をします。散して配分される...という現象についてです。これは、一見、以前の話と矛盾する話のように思えるかもしれません。条件しだいで、エネルギー配分が、著しく偏ったり、ほとんど偏らなかったりすることが説明できるのです。)が支配的になることの説明となるのです。そのポイントとなるのが、『グラフの傾き』です。重要なことなので、是非、読んでみて下さい。****************************************208.偏りを小さくするには...****************************************まずは、こんな問題を考えてみて下さい。図113・1のような問題において、エネルギー配分の偏りを小さくするためには、どうしたら良いでしょうか?その答えを知るためには、まず、偏りが生じる理由が何かを思い出す必要がありますね。その理由とは、以下の二つです。1.物体Aからの距離が、物体Bと物体Cとで異なる。2.電磁気作用の強さは、距離によって異なる。)この二つの理由により、二物体が受ける電磁気作用の強さに差が生じ、エネルギーが(著しく)偏って配分されることになるわけです。したことを思い出したところで、改めて、どうしたらエネルギー配分の偏りを小さくすることができるのか?を考えてみましょう。簡単な方法は、距離の差を小さくすることですよね。物体Aからの距離の差が小さくなるような位置に、二物体(BとC)を配置し直せば良いわけです。それが不可能だとしたら(物体Bと物体Cの位置関係を変えることが許されないとしたら)、どうすれば良いのでしょうか?電磁気作用の強さが距離にあまり関係しないことにすれば良い?そうですね。距離が異なっていても、電磁気作用の強さがあまり変わらなければ良いのです。具体的に言えば、電磁気作用の強さ(fと表すことにします)と、距離(rと表すことにします)との関係が、(テキスト・アートゆえ極めて不正確な図ではありますが)下図のようになっていれば良いわけです。注:右肩下がりの曲線だと思ってください。0そうなれば、距離が違っていても、電磁気作用の強さはあまり違わず、エネルギー配分の偏りも小さくなるでしょう。物理法則を勝手に変えるわけにはいきません。すれば良いのでしょうか?****************************************209.傾き緩やかなら偏り小****************************************ここで、一つ、気付いてほしいことがあります。それは、電磁気作用の強さ(f)と距離(r)との関係を示すグラフの傾きが緩やかなほど(傾きの絶対値が小さいほど)、エネルギー配分の偏りが小さくなることです。このことから、グラフの傾きが緩やかになる部分に注目すれば良いことがわかるでしょう。果が得られることになります。距離差を変えなくても、距離差を小さくしたのと同じような効果が得られるわけです。これが正解のためのヒントです。****************************************210.遠くほど小差・拡散****************************************そこで、実際の、電磁気作用の強さ(f)と距離(r)との関係を示すグラフを見ていただきたいのです。テキスト・アートゆえ極めて不正確な図ではありますが、そのグラフは、下図のようになります。(極めて不正確な図ですから、あくまでイメージ図ぐらいに思っておいて下さい。注:本当は右肩下がりの曲線です。0ここで重要なのが、グラフの傾きです。距離が遠いところ(rが大きいところ)では、傾きが緩やかになっていますでしょう。遠いところほど緩やかになり、横軸に平行な状態に近くなっています。ここが、上で述べた注目すべき部分なのです。この部分では、距離が違っても、電磁気作用の強さはほとんど変わないため、エネルギー配分の偏りが小さくなるのです。この部分とは、一体、どういう部分なのでしょうか?それは、距離が遠い部分です。このことから、物理法則を変えなくても、また、距離差を小さくしなくても、エネルギー配分の偏りを小さくする方法があることがわかるでしょう。それは、二物体(BとC)から物体Aを遠ざけることです。すると、距離差があっても、電磁気作用の強さの差は小さくなり、エネルギー配分の偏りは小さくなるのです。図113・1と同様の図を描くならば、こんな感じです。Cこうすれば、エネルギー配分の偏りを小さくすることができるわけです。このように、距離が遠くなるほど、エネルギー配分の偏りが小さくなり、エネルギーがより多くの物体に拡散しやすくなるのです。****************************************211.スーケルが大きいほど...****************************************さて、スケールが大きくなるほど、距離が長く(遠く)なります。散しやすくなるわけです。多くの物体がエネルギーを受け取ることになる...ということです。別の言い方をすると、エネルギーを受け取ることになる物体(もしくは物質)が分布する範囲が広くなる...ということです。「ある物体(物質)がエネルギーを受け取る」ということは、「その物体(物質)が、その現象にかかわっている」ということです。「その物体(物質)が、その現象にはかかわっていない」ということです。以上のことから、スケールが大きくなるほど、より多くの物体(物質)が現象にかかわってくることになることが、おわかりいただけると思います。布する範囲が広くなる...ということです。****************************************212.擬似エーテルの範囲は?****************************************さて、そこで、擬似エーテルのことを考えていただきたいのです。擬似エーテルは、巨視的スケールの概念です。前回、こんな図を描きましたでしょう。d1d2d3擬似エーテルとなる物質(c1、c2、c3、d1、d2、d3)は、(物体Aから)遠いところにありますよね。近接作用という現象にかかわってくることになるわけです。前回の終わりの方で、こんな図を描いたのも、そういう理由からです。************************************もっとも、これは二物体(AとB)間が真空の場合です。ない場合はどうなるのか?というと、こうなります。[図113・6]*********************************************A○****○B**********************************************これも、前回の終わりの部分で出てきた図ですね。いう説明をすると、「二物体(AとB)間以外の物質が擬似エーテルとしてかかわってくるのはおかしい」と思われる方がいるかもしれません。エネルギーは物体Bが存在する方向以外にも配分されるのです。二物体間以外の物質もかかわってくることになるのです。加えて、この図ではわかりにくいかもしれませんが、物体Aと、そのすぐ右側にある物質(*)との距離は、素粒子のスケールからすれば、実は非常に離れていることになるのです。このため、エネルギーが拡散しやすくなります。それ故、それ以外の物質もかかわってくることになるのです。囲が、非常に広くなるのです。近接作用、特に幾何光学では、下図の━部分しか現象にかかわってきませんね。A○━━━━○Bですが、遠隔作用(擬似近接作用)では、こうした考え方は通用しません。図113・6などで示したように、図113・7の━部分以外の部分に分布している物質も、媒体(擬似エーテル)となるからです。図113・7の━部分以外の部分も考えなければならないのです。これは、問題を解く側からすれば、非常に面倒なことですよね。それは、図113・7の━部分以外の部分も現象にかかわってくることになるからです。これは、より多くの現象が説明できるようになる...ということでしょう。典物理学の範囲で説明できるようになるのです。そこで、次回は、その具体例を挙げようと思います。****************************************213.微視と巨視とで異なる理由****************************************さて、ここで、再度、図113・3のグラフを見て下さい。今回は擬似エーテルがテーマでしたので、距離の遠い部分に注目しました。今度は、距離の近い部分に注目してみましょう。すると、グラフの傾きが、ものすごく急になっていますよね。これは、距離がほんのちょっとでも違うと電磁気作用の強さが大きく異なってくることを表しています。この部分では、エネルギー配分の偏りが大きくなりやすいのです。以上を整理すると、「距離が近いと、エネルギー配分が偏り(集中し)やすくなる」ということになります。微視的スケールの問題では、距離が非常に近いですよね。以上のことから、微視的スケールの問題では、エネルギー配分が偏り(集中し)やすくなることになるわけです。そのために、エネルギーがまるで粒子のように思えてしまう...というわけです。(これに対し、すでにお話ししたように、巨視的スケールの問題では、エネルギー配分は拡散しやすくなるため、エネルギーはまるで波のように広がって存在しているように思えてしまう...というわけです。)いかがですか?微視的スケールと巨視的スケールとの違いが見事に説明できていることがわかるでしょう。そのポイントとなるのは、最初に述べたように、『グラフの傾き』です。グラフの傾きが、微視と巨視とで異なるのです。そのために、異なる現象が支配的になるのです。レイリーやジーンズたちは、近接作用を盲信していたために、この違いを見落としてしまいました。そのために、熱輻射の問題で、とんでもなく誤った結論に到達してしまったのです。(その結果、量子論の台頭を招いてしまった。距離の遠い部分においてです。距離の近い部分では、成り立たたなくなってきます。この部分で成り立つようになってくるのは、(分子の存在を仮定した)『ウィーンの式』の方です。これらのことについては、脱量子論的な話の中で改めて説明したいと思います。========================================================================バックナンバーに戻る。