第4章・遠隔作用と疑似近接作用(その17)------------------------------------------------------------------------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。発行が遅れてすみません。今回も遠隔作用と関連のある話です。前回の続きで、エネルギー配分が偏る話についてです。『エネルギーを受け取るもの』に注目してお読み下さい。このメルマガは等幅フォントで御覧下さい。****************************************71.空間に対する疑問****************************************前回述べたように、『エネルギーの授受』には、『エネルギーを受け取るもの』が深く関与してくるものなのです。『エネルギーの授受』について考える場合、『エネルギーを受け取るもの』がどういうものかが重要になってくるのです。そこで改めて、『エネルギーを受け取るもの』が何なのか、考えてみましょう。遠隔作用では、『エネルギーを受け取るもの』は、『物体』(もう少し正確に言うならば『物質の実体となるもの』)です。『エネルギーを放出するもの』と接しているものが、『エネルギーを受け取るもの』になります。第77回以来取り上げ続けてきた下図のような問題では、物体Aと接している(微小)空間(領域)が、『エネルギーを受け取るもの』になります。Cすると、ここで、次のような疑問が生じてきます。まるのか?これらは近接作用における極めて深刻な問題です。『近接作用では、どうしてエネルギーは空間を拡散していくことになるのか?』ということを考えてみましょう。これは、一見、関係なさそうなことに思われるかもしれませんが、実は大ありなのです。****************************************72.エネルギーが拡散する理由****************************************上の図1の問題において、物体Aから放出されたエネルギーが空間を拡散していく(故に物体Bに極端に偏って多く配分されない)ことは、すでに第85回に、エントロピーの法則によって説明いたしました。エントロピーの法則は熱力学の概念ですから、ここはやはり、電磁気学的な根拠に基づく説明が欲しいところです。そこで、なぜエネルギーが空間に拡散してしまうのか、電磁気学の立場から考えてみましょう。近接作用では空間が『エネルギーを受け取るもの』になるわけですから、図1は次のようなイメージでとらえることができます。Aの周りの空間が■で埋め尽くされていますね。ここで、ちょっと、お断りしておきたいことがあります。これら■は無限小の大きさで、しかも隙間無く並んでいる...と考えて下さい。A、B、Cの文字があるところにも■は存在する...と考えて下さい。■は奥行き方向にも存在する...と考えて下さい。加えて、図に描ききれない外の部分にも■は存在する...と考えて下さい。物体が存在する場所以外の全ての空間の部分に■がある...と考えていただきたいのです。(テキスト・アートの限界上、御了承願います。)さて、■は、空間を無限小に分割したものです。物理学における微積分計算ではお馴染みの、いわゆる微小空間領域(の一種)です。■は、『物体』ではありません。故に質量はありません。こんなもの(の存在)を考えるのかというと、要するに、空間が『エネルギーを受け取るもの』であることを強調したかったからです。物体Aのエネルギーは、まず、物体Aと接している■に与えられます。して物体Aはエネルギーを失うわけですよね。次に、『物体Aと接している■』から、それらと接しているさらに周囲の■にエネルギーが与えられます。いうことが次々と連鎖反応的に起こることによって、エネルギーはより周囲へと拡散していくことになるわけです。した様を、図1・αにおいて、エネルギーを得たところの■を特別に□で表した図で示すと、下図のようになるでしょう。ひどく歪んでいますが、これはテキスト・アートの限界からくるものですので、御了承願います。以上のことから、エネルギーが、物体Aから、より周囲の■へと伝わっていき、空間を拡散していく様子がわかると思います。このことから、物体Bにエネルギーが集中して配分されてしまうことがないこともわかると思います。ついでに、物体Aから遠ざかるにつれて、エネルギーを得る■の数が多くなり、そのために、個々の■が受け取るエネルギーは少なくなることもわかると思います。物体は自分と接している■からエネルギーを受け取るわけですから、遠くにある物体ほど受け取るエネルギーが少なくなる様子もわかると思います。****************************************73.問題だらけの特徴****************************************さて、上の■が描かれたイメージ図は、近接作用の考え方を、わかりやすく示しているものと言えると思います。同時に、近接作用が抱える重大な問題点をも、はっきりと示してくれるものでもあるのです。それは、つまり、『空間』というものが有する特徴についてです。ここで、■が有する特徴について、よ〜く考えてみて下さい。エネルギーの授受について。与えられるエネルギーを、そのまま素直に受け取ってますね。「来るものは拒まず」です。自分が得たエネルギーを、これまた素直に全部、他の■や物体B・Cなどに放出していますね。そんな『もの』が、この世にあり得るのでしょうか?それを考えると、■は、まことに奇妙な特徴を有するものであると言わざるを得ないのです。先ほども述べたように、■は物体ではなく、それ故、質量はありません。これだと、上で述べた奇妙な特徴の一部については、そこそこ説明できるのかもしれません。質量がゼロの存在ということ自体が奇妙です。そのことから、以下のような問題(矛盾)が生じてきてしまうのです。一つ目は、エネルギーを受け取れないことです。質量の無いものが、エネルギーを有することなどできるのでしょうか?エネルギーを有することができないものは、エネルギーを受け取ることはできません。すれば、質量を持たない■は、どうしてエネルギーを受け取ることができるのでしょうか?二つ目は、エネルギー(や作用)の伝達速度です。質量が小さいものほど、加速されやすいものです。質量がゼロまたは無限小ということになれば、加速度は無限大になります。いうことは、質量を持たない■がエネルギーを授受するのに必要な時間は、ゼロということになります。よって、光(電磁波)の速度も無限大になるはず...。これは事実に反します。三つ目は、物体にエネルギーを与えられないことです。質量の小さいものほど、質量が(自分より)大きいものにエネルギーを与えるのが困難になってきます。これは、野球のボールを地球にぶつけても跳ね返されてしまうことからも、おわかりでしょう。したがって、質量がない■が、質量をもつ物体(BやCなど)にエネルギーを与えることは不可能になってしまうのです。■の周囲には、質量を持たない別の■が存在するわけですから、物体よりも、別の■の方がはるかにエネルギーを与えやすいのです。そのため、エネルギーは、物体には与えられず、別の■に与えられてしまうのです。これでは、物体Aから物体BやCに作用が伝わる現象が説明できません。四つ目は、物体Aから■が受け取る(奪う)エネルギーが求まらなくなってしまうことです。物体1が物体2に作用を及ぼしてエネルギーの授受が起こる場合、二つの物体の質量がわからないと、どれだけのエネルギーが授受されるのかは求まりません。その理由は、運動量保存則や、エネルギー保存則を用いて問題を解かなければならないからです。)もし物体2の質量がゼロ、すなわち、エネルギーを受け取る相手が物体ではないということになってしまうと、運動量も運動エネルギーも定義できませんから、これらの式を用いて解くことができなくなってしまいます。図1の問題で、■が物体Aから受け取るエネルギーは、この解き方では求まらなくなってしまうのです。実は、近接作用すなわちマックスウェル電磁気学では、こうした問題を解くために、あるトリックを用いるのです。これについては、次回、説明することにいたしましょう。題(矛盾)を引き起こしてしまうのです。このことから、近接作用の考え方は、相当無理のある考え方であることが、おわかりいただけるのではないかと思います。========================================================================バックナンバーに戻る。