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N┃→ 仮想力線電磁気学
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●第94回 第4章・遠隔作用と疑似近接作用(その24)
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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。
またまた発行が大幅に遅れてすみません。
さて、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。
古典的な近接作用の理論であるマックスウェル電磁気学では、エネルギーが極端
に偏って配分される現象は説明できません。
そのため、量子論というトリックが必要になるわけです。
そこで、今回から、そのトリックの手口を簡単に説明していきたいと思います。
ただし、一回ではとても説明しきれないので、複数回にわけて説明いたします。
この話は、仮想力線電磁気学自身についての話ではありませんが、遠隔作用と疑
似近接作用を理解する上でとても参考になる話ですので、どうか我慢してお読み
下さい。
なお、このメルマガは等幅フォントで御覧下さい。
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99.偏りが説明できない理由
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ここで、第77回以来取り上げ続けてきた問題と同様の問題を考えてみます。
[図94]
B
○
○ ○
A C
以前の問題と比較すると、物体Bや物体Cの位置が違っていますが、それ以外は
同じです。
さて、この問題では、エネルギーの大部分が物体Bに配分され、物体Cにはほと
んど配分されないという、エネルギー配分の極端な偏りが生じます。
ところが、近接作用の理論であるマックスウェル電磁気学では、そうしたエネル
ギー配分の極端な偏りが、説明できないのです。
なぜでしょう?
それは、以前も説明したように、物体以外の部分、すなわち、空間にエネルギー
が拡散してしまうからでした。
第87回に、こんなイメージ図を描いたのを覚えていますか?
[図94・α]
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■■■■■■B■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■■■○■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■○■■■■■■■■■■■■■■■■■○■■
■■■■A■■■■■■■■■■■■■■■■■C■■
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物体Bや物体Cの位置等が異なる点を除けば、あの時描いた[図1・α]と同じ
です。
そこで、このイメージ図を用いて、ちょうど物体Bがエネルギーを得た時の図を
描いてみましょう。
それが下図(図94・α・2)です。
[図94・α・2]
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■■■□□□■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■□■■■○■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■□■■■■■□■■■■■■■■■■■■■■■■■
■□■■○■■□■■■■■■■■■■■■■■○■■
■□■■■■■□■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■□■■■□■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■■□□□■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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この図を見れば、物体Bに集中的に配分されるはずのエネルギーが、空間に拡散
してしまっている様子がよくわかると思います。
つまり、この図の□(白ぬきの四角)になっている部分の空間領域にエネルギー
を奪われてしまっているために、物体Bは、本来得るはずの大きさのエネルギー
を得ることができないわけです。
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100.粒子というアイデア
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では、物体Bにエネルギーが集中的に配分されるようにするには、どうしたらよ
いのでしょうか?
そのためには、エネルギーを拡散しないようにすれば良いわけですね。
つまり、エネルギーを一箇所に集めておけば良いわけです。
上記のイメージ図で表すと、次のようになります。
[図94・α・1’]
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■■■■■■B■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■■■○■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■■□■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
■■■■○■■■■■■■■■■■■■■■■■○■■
■■■■A■■■■■■■■■■■■■■■■■C■■
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エネルギーを得た部分を示す□が一個になっていますね。
物体Aから放出されたエネルギーは、物体Aと物体Bとの間の一箇所にのみ、ま
とまった状態で存在しています。
この状態で物体Bにエネルギーが伝われば、物体Bに集中的にエネルギーが配分
される現象が説明できるでしょう。
そこで気付いてほしいことがあります。
それは、□が一個だけの状態が、ちょうど粒子のように見えることです。
まるで物体Aから物体Bへ、エネルギーの粒子が放出・吸収されるように見える
でしょう。
これが、いわゆる「粒子性」という考え方です。
このように「粒子(性)」という考え方を用いれば、エネルギーが集中的に偏っ
て配分される現象が、とりあえず説明できるわけです。
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101.粒子の問題点
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ところが、この「粒子(性)」という考え方には、重大な欠点があります。
まず第一に、エネルギーの粒子が存在する位置の問題です。
これは、エネルギーの粒子が進む方向の問題と言い換えても良いでしょう。
物体Aは、物体Bの位置や存在を知りません。
ですから、物体Aがエネルギーの粒子を放出する際、どちらの方角へ放出すれば
良いのかわからないのです。
このため、エネルギーの粒子の位置も定まらないことになるのです。
これは重大問題です。
ちなみに、図94・α・1’では、物体Aと物体Bとの間に□が描かれています
が、これは、問題を解いている人間が、勝手に、エネルギーが物体Bにうまく渡
るのに都合のいいように□の位置を決めつけてしまっているからにすぎません。
つまり、□となる位置を決定できたのは、問題を解いている人間が、物体Bの位
置を知っていたからにすぎないのです。
ですから、本来は、□の位置は決定できないのです。
次に、第二の欠陥は、エネルギーは物体Bだけに配分されるのではなく、ごくわ
ずかながら物体Cにも配分されることについてです。
(一個の)エネルギーの粒子という考え方では、エネルギーは一箇所にしか存在
しないことになっていますから、この現象は説明できません。
第三の欠陥は、第二の欠陥と本質的には同じです。
物体Bが物体Cと同じ距離だけ物体Aから離れている問題の場合では、両者に配
分されるエネルギーは同じになるはずです。
ところが、エネルギーが(一個の)粒子の状態で存在したのでは、どちらか一方
にしか配分されないことになってしまいます。
このように、エネルギーの粒子性という考え方には、利点もある一方で、欠点も
あるのです。
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102.二重性から確率へ
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そこで、この欠点を解決してくれそうなのが、「二重性」という考え方です。
もう少し具体的に言えば、「粒子と波動の二重性」です。
つまり、エネルギーは、波のように拡散した形態で存在すると同時に、粒子のよ
うに一箇所に集中した形態で存在する…という考え方です。
そして、これが、量子力学が登場する前からあった量子論の考え方です。
確かに、これだと、エネルギー配分の問題は解消されます。
でも、これでは全くの「二枚舌」ですよね。
エネルギーが同時に全く異なる二種類の形態(それも、ある意味では正反対の形
態)で存在するという、非常に気持ちの悪い話です。
というか、全く矛盾した話です。
そこで、さらに変わった考え方を導入してみましょう。
それは「確率」という概念です。
そして、これこそ、アインシュタインが死ぬまで認めようとしなかった量子力学
における考え方なのです。
次回は、この考え方について簡単に説明しようと思います。
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