重力を生み出しているものは何?(Memo)
(RaN167)What is what makes gravity?

黒月樹人(Kinohito KULOTSUKI, treeman9621)

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 ◇はじめに

 「重力を生み出しているものは何?」というタイトルを考えたが、うまくまとまらないので、(Memo)とつけることにした。これは、はっきりしない思考の、断片的に浮かびあがってきたメモを記したものである。
  [〜] と示した記号は、関連事項の「追記」とする。

 ◇重力の公式

 重力の公式としては、ニュートンによるものがある。
 20世紀になってからのことだが、それよりも精度の高いものとして、アインシュタインの一般相対性理論の公式が提案されている。
 ほとんどの現象については、ニュートンの公式で間に合う。幾つかの、特殊な状況に対する説明をするというのが、一般相対性理論の公式である。こちらは、空間の曲がりが重力を生み出しているのだと主張している。
 太陽が空間を曲げており、その様子を、一つ次元を落としたモデルとして、ゴム膜に重りがのって沈んでいるところが描かれている。たとえば地球は、そのへこみの、ある等高線のところで、ぐるぐると回っているのだそうだ。
 このモデルはなんだかおかしい。まるで、へこんだ方向に、「高次元の重力」が作用しているかのような表現になっている。理解したいと思っているのは、この3次元空間での重力なのである。それは、より高次元の空間における重力が生み出したものだというのでは、ただの循環論ではないか。これでは何も説明されていない。
 ニュートンの重力公式もアインシュタインの(一般重力理論と言うべきだと私は思うが)一般相対性理論も、重力現象についての、重力の大きさについては説明しているのだが、どのようなメカニズムによって、そのような力が生み出されているのかということについては、何も説明していない。
 「重力」と「空間の曲がり」が同一視されるということは、太陽だとか、もっと巨大な質量のブラックホールだとかであれば、イメージしやすいのだろうが、「重力」とよく似た言葉での、「万有引力」という言葉に着目してみれば、私たちのような、ただの人間のようなものでも、「(地球の)重力」と同じように「(人間物体としての)引力」を生み出しているはず。それもやはり空間を曲げているからというのだろうか。机や椅子も、万年筆もインク壺も、やはり、空間を曲げているのだろうか。私たちの周囲の空間は、おそらく検出不能なレベルなのだろうが、とっても複雑な凸凹パターンとなっているに違いない。このようなイメージは、あまりに複雑すぎる。

 ◇「重力子」と「重力波」

 「力」というものは、素粒子の世界においては、何らかの粒子が仲立ちをして、それを伝えているというものではなかっただろうか。このような観点から、「重力」は「重力子」によって伝えられるとも説明されていたかもしれない。ところが、おそらく、このときの「重力子」は、まだ未発見なのではなかったか。ウィキペディアで確認したところ、「2012年までのところ未発見である」と記されている。まだ、2012年の1月も終わっていないのに。
 「重力」に関して、もうひとつ未発見なものとして「重力波」がある。はるかかなたの、天文学的な距離で起こった、超新星などの爆発現象において、「重力波」が生み出されて、それが伝わってくるはずだという考えのもと、何年か何十年かのスケールで観測されてきたようだが、まだ、それらしきものを確認できていないという。
 このような、ある考え方によって予測されているものが、なかなか実現しないというときには、どこかに何らかの問題があるのかもしれない。論理の鎖がずうっとつながっているのかどうか、どこかに仮想の鎖がまぎれこんではいないか、鎖なんて続いていないのに、それが、あたかも結びついていると思いこんでいるのではないだろうか。

 ◇4つの力

 かつて、アインシュタインは、一般相対性理論を生み出したあとの、新たなテーマとして、4つの力を統一的に説明する、統一場理論を生み出そうと試みたらしいが、途中で挫折したらしい。4つの力というのは、「重力」「電磁気力」「弱い力」「強い力」である。現在、これらの力の統一がどのようになっているのか、よく分からない。「電磁気力」と「弱い力」について統一されたとか、されていないとか。
 これらの4つの力において、一つ区切り(/)を入れるとすれば、おそらく、「重力」/「電磁気力」「弱い力」「強い力」となるだろう。ここに区切りを入れたくなるのは、その力の大きさや、力の到達範囲の広さというものが、この区切りの左右で、極端に違うからであろう。
 しかし、ここのところの区切り(/)こそが、私たちの考え方を限定してしまう原因なのかもしれない。少し考え方を変えるなら、ここのところには、区切り(/)ではなく、関係(〜)を書きしるすべきではないだろうか。ここで「関係」に「〜」という記号をあてはめたのは、私が提案している思考言語コアに基づくことであり、一般的に認められていることではないが、この記法で説明を続けたい。

 ◇「重力 〜 電磁気力」のメモ

 「重力 〜 電磁気力」に関連する、さまざまなトピックを、次にリストアップしよう。ここからは、完全にメモである。

 ◇清家新一の試み
 清家新一はUFO機関を生み出そうとしていた。このときの手法は「電磁気的な工夫」であった。

 清家新一は「ダブルソレノイドともいうべき巻方が真のクライン巻であることが判明」したと述べている。
 「ダブルソレノイドのプラスとマイナス」というタイトルのもとで、このダブルソレノイドコイルの使い方を実験的に示している。これによると、2本の導線を並べて巻いたダブルソレノイドコイルの、片側にある2つの端に、電流のプラスとマイナスをつなぐという。
 もう一方の端は解放したままなのか、何らかの装置へとつなげるのか、よく分からないが、このときの電流の効果は、大橋正雄が「波動性科学」の中で示した「無誘導巻きコイル」と同じになる。

 ◇ToMの論文
 ToMは「電磁場と重力場の関連性についての相対論的考察」において、「電磁場」と「重力場」の関連性を示唆する「ビーフェルド・ブラウン効果」について論じている。かなり難しい論文であり、かんたんに要約することは(私には)できない。

 ◇テスラが生み出した人工地震
 テスラは何らかの電磁気装置で、おそらく、スカラー電磁波を発生させ、それが重力的な効果を生み出すことにより、人工地震を生み出したのではないだろうか。

 [〜] テスラについての情報をウェブで調べたところ、The Tesla Oscillator というものを解説したページがあった。
 英文のページであったので、Yahoo!翻訳 を利用して日本語へと翻訳して読んでみた。一つ目の図がテスラの装置で、二つ目の図は、このサイトの著者による再現装置の、それぞれの構造らしい。これらは「共振現象」により、振動を大きくしてゆくものらしい。テスラによる実験では、彼の研究所が激しく揺れたそうだ。
 「テスラは、これらの装置の1台で地球を割ることができる」と、(おそらく)冗談を言ったそうだ。この冗談が大きくなってゆき、「地震兵器」という言葉につながっていったのかもしれない。
 テスラが他に何か実験をやって、この実験で発生しているものは、通常の電磁波ではないと述べたことがあるらしい。それが「スカラー電磁波」を意味するものかもしれないが、このエピソードについては、あらためて調べ直すこととしたい。

 ◇大橋正雄の「物質波」
 大橋正雄は「波動性科学」で、「原子の中から原子波・物質波(スカラー波と同義語である)が発生している」と述べている。
 原子の中で、陽子のまわりを回っている電子が、マイナスの電気を帯びて運動しているにもかかわらず、かすかな電磁波のようなものを、まったく放射して いないのは、確かにおかしい。それは、一つの電子軌道を占めている、ペアの電子が、互いに反発しあって180度離れたまま回転し、その状態で発生する電磁 波が、常に逆位相となって打ち消し合い、これが「物質波」(=スカラー電磁波)となっているからであると、大橋正雄は論じている。
 この考え方は興味深い。このような、思考実験や、かんたんな実験から、大橋正雄は、このような「物質波」(=スカラー電磁波)が、「重力波」としても機能しているのではないかと推測した。

 [〜] 大橋正雄の、これらの情報については、「スカラー電磁波は取扱注意」で紹介した。
 大橋正雄は「物質波」(=スカラー電磁波)の発生メカニズムについて、次のように説明している。

 原子の中で、陽子のまわりを回っている電子が、マイナスの電気を帯びて運動しているにもかかわらず、かすかな電磁波のようなものを、まったく放射して いない。それは、一つの電子軌道を占めている、ペアの電子が、互いに反発しあって180度離れたまま回転し、その状態で発生する電磁 波が、常に逆位相となって打ち消し合い、これが「物質波」(=スカラー電磁波)となっているからである。

 この考え方の難点は、電子を一つしかもっていない水素原子のケースを説明できないということである。ここのところを「疑問」として持ち続けていたところ、これとは異なる「物質波」(=スカラー電磁波)の発生メカニズムがあるのではないかと、私(黒月樹人)は考えた(これについては、うまく説明できそうになったら、別のタイトルのもとで示すこととしたい)。

 古典的な原子構造のモデルとして「ラザフォードの原子模型」というものがある。原子というものは、「中心に集中した正電荷と、そのまわりに分布し、全体を電気的中性にする電子たちからなる」というものである。電子の質量は、水素原子の1/1800しかないが、これが、原子の殻のようになって分布し、その中心に、ほとんど「点」のような集中度で、「正電荷」の水素原子があるというものらしい。
 ところが、このようなモデルで考えてゆくと、回転運動をしているはずの電子に「加速度」が生じ、これに応じて「電磁波」を放出することとなり、エネルギーを失って、電子は、あっという間(1×10-10 秒)に、中心へと落下するのだそうだ。
 これに対して「ボーアの原子模型」が現れる。これは、幾つかの「作業仮説」によって組み立てられたものである。つまり、現象を説明するための、幾つかのルールを決めたということである。次のような3つの仮定をする。(これらの情報は「現代物理学」江沢 洋(著)、朝倉書店(刊)1996による)

 1. 定常状態にある電子にはニュートン力学の運動方程式が適用できる。
 2. 「初期条件に応じて運動は多様になる」という「ニュートン力学の因果律」は排除し、プランクの定数を組み込んだ量子条件を導入する。つまり、電子はある種の離散的な値に対応する状態しかとれないということ。(詳しい定義は略す)
 3. 定常状態にある電子は、加速度運動をしても電磁輻射をしない。

 まさに「作業仮説」である。なぜ、このようになるのかという説明をしないで、ルールとして決めてしまい、これを受け入れる。マクスウェルの電磁方程式による現象は、原子の世界では適用されないというわけである。なぜこのようになるのかということについての説明は、棚上げされたままとなってゆく。これでは、謎が残ってゆくばかりだ。
 このような考え方により、存在するはずのものが、見逃がされてきたという可能性がある。

 ◇早坂秀雄のジャイロ実験
 早坂秀雄のジャイロ実験では、右回転ジャイロで重力が弱く作用した。これは、原子の中での電子の回転方向と、何かつながるものがあるのだろうか。
 物体の回転 → 物体中の電子の回転 → 電子の運動 → 電流の発生 → フレミング左手の法則による(電磁気)力の発生 → この電磁気力は、見かけ上「反重力」となるのだろうか。

 [〜] 早坂秀雄の「宇宙船建造プロジェクト」から、このことに関する情報を調べた。「右回転ジャイロ」というのは、地球の鉛直方向を下に見たときの「右回転」、つまり、時計周りの向きであるという。
 フレミング左手の法則を考えるため、左手を出し、親指(力)、人さし指(磁界)、中指(電流)の対応を確認して、親指(力)を鉛直上向きにしてみると、中指(電流)の向きは「右回転」となる。
 鉛直落下する右回転ジャイロの中には、物質としての原子が含まれている。これが回転するということは、原子の中の「電子」も、同じ方向に回転する。これは、周囲の静止した空間に対して、形式的に、右回転の電流となる。すると、この空間に備わった性質(フレミング左手の法則)により、親指(力)の示す、鉛直上方向に「力」が作用する。
 このような対応がつくということにより、この実験は、フレミング左手の法則によって示されている、この空間に備わった性質を示したものとなるだろう。
 ただし、この考えが成立するというのなら、左回転で落下するジャイロには、下向きの「力」が作用するはずであるが、そのような現象は観測されていない。ここが、この考えの難点となる。

 ◇マクスウェルの電磁方程式
 マクスウェルの電磁方程式から電磁波の波動方程式が導かれる。さらに、マクスウェルの電磁方程式は、スカラーポテンシャルΦとベクトルポテンシャルAで表現することもできて、このとき、ローレンツゲージを採用することにより、スカラーポテンシャルΦとベクトルポテンシャルAの波動方程式が導かれる。

 [〜]「マックスウェル方程式とローレンツゲージによるスカラー電磁波方程式」より

 スカラーポテンシャルΦの波動方程式は、いったい何を意味しているのか。
 また、スカラーポテンシャルΦとベクトルポテンシャルAを、一つの任意関数χで表現することができ、これとローレンツゲージとを組み合わせると、この任意関数χについての波動方程式が導かれる。

 [〜]「ローレンツゲージは任意関数χによる波動方程式を生み出す」より

 このことに対応する物理現象は何か存在するのだろうか。
 思い当たるものがある。「スカラー電磁波」である。この存在については、テスラや大橋正雄が実験によって確認しているようだ。

 ◇「クーロンの法則」と「ニュートンの万有引力の法則」
 「クーロンの法則」と「ニュートンの万有引力の法則」は、いずれも距離についての逆2乗則であり、係数の大きさは異なっているが、形式としては、非常によく似たものとなっている。
 「クーロンの法則」は電磁気現象についての実験式である。大橋正雄が述べるようなメカニズムが成立しているとしよう。つまり、二つの電子が位相を180度ずらしながら電磁波を生み出すが、この「位相のずれ」のため、二つの電磁波のベクトルが打ち消しあって、ベクトルとしては、ほとんどゼロの状態になる。ベクトルポテンシャルAの方程式では、ゼロベクトルの結果しか生まれない。しかし、同時に成立しているスカラーポテンシャルΦの方程式では、ベクトルの向きは関係ない。絶対値だけが問題になるとしたら、これは電子の回転に応じた周波数で「スカラー波」となるだろう。このような「スカラー波」の大きさを、どのように定義すればよいのかは、まだよく分からない。非常に小さいものかもしれないし、何らかの現象を生み出すことができる、しかるべき大きさのものかもしない。仮に、そのようなものが生まれたとすると、それが距離についての逆2乗則をもつのは、ごくごく自然なことのように思える。なぜなら、原因となる電子の運動による、電磁気現象が、距離についての逆2乗則の「クーロンの法則」に基づいているからである。

 (Written by KULOTSUKI Kinohito, Jan 20, 2012)

 ◇もし「重力 〜 電磁気力」が成立するとしたら

 [〜]上記のメモの中に記した幾つかのことを組み合わせゆくと、まだこれはSF小説のプロットのような、あいまいな論理にしかならないものだが、次のような考えを思い浮かべることができる。
 地球の物理学では、現在、4つの力が見つかっている。「重力」「電磁気力」「弱い力」「強い力」の4つである。
 この中で、「重力」と「電磁気力」が、独立した、別々のものであると考えられ、「重力」を伝えるための「重力子」が仮定されているが、未発見である。また、「重力波」も観測されていない。
 しかし、「重力」が、「電磁気力」の何らかの工夫によって影響を受けるという研究がすすめられている。いわゆる「反重力」を「電磁気力」によって生み出そうと言うもの。
 このようなことに、何らかの可能性があるというのは、実は、「重力」というものと「電磁気力」が、ある「統合された力」の、異なるものであるからではないだろうか。
 マクスウェルの電磁方程式より電磁気現象の多くが説明される。このときの理論式は、すべて、ベクトル表記のものである。
 ところが、マクスウェルの電磁方程式はベクトルポテンシャルAとスカラーポテンシャルΦの組み合わせによって表現することもできる。このとき、ローレンツゲージを考えれば、ベクトルポテンシャルAとスカラーポテンシャルΦの、それぞれの波動方程式が現れてくる。これらの中で、ベクトルの波動方程式については、電磁波という物理現象が知られている。もう一方の、スカラーの波動方程式についての物理現象は、よく分かっていないということになっている。
 この「スカラーの波動方程式」に対応する物理現象が、すでに別の名前で知られているとしたら。つまり、「スカラーの波動方程式」に対応する物理現象は、「重力」として知られているものだとしたら。
 このとき、「重力子」が未発見であるという理由が、かんたんに説明される。そのようなものは、まったく必要ではなかったからである。つまり、電磁気現象にともなう、正の電荷をもつ「陽子」や、負の電荷をもつ「電子」があれば、「重力子」なぞ無用だからである。
 「重力波」が未発見なのは、これを「ベクトル波」と規定して探しているからかもしれない。これが「スカラー波」であるとしたら、見つからないのは当然のことである。
 地球の科学者たちは、ある考えの「流れ」を生み出すと、みんなで、その「流れ」に浮かぶ「船」にのって、みんなで「オールを漕ぎ」、その「流れ」を強化しようとする傾向がある。

 (Written by KULOTSUKI Kinohito, Jan 22, 2012)

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