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2007.07.01

光の正体と量子論~私なりのまとめ~

 そもそも今回の「Newton」との付き合いは「光って何なんだろう?」という疑問から始まっております。

 光は電磁波、つまり波です。電波と磁波という二つの波が直角に交わったものが、空間を伝わっていく。海の波をイメージしていただけば分かりますが「波」というものには実体はありません。水を揺り動かすエネルギーを私たちは「波」と呼んでいますよね。
 海の波は水、音は空気。それぞれ「物」を媒介して伝わっていくのに、電磁波は真空中でも伝わっていきます。電磁波は一体何を媒介として伝わっているのだろう?

 
 ここでちょっと観点を変えます。
 光と同じように実体を持たないけれど、離れたものに力を及ぼし、真空中も伝わっていく「エネルギー」が他にもあります。それってなんだか分かりますか?
 答え:重力。

 月と地球は互いの重力で引き合っているため、月はどっかに飛んでいったりはしません。重力は離れたものにも影響を及ぼしますが、真空中に存在する月と地球の間にも作用しています。

 「量子論」という学問では、「重力子」という重力を伝える粒があると考えるそうです。
 ちょうどアインシュタインが光が「粒」であると考え「光子」という粒を想定して光の動きを説明したように。

 でも、光も重力も、実際に「光子」や「重力子」という粒が実体として存在しているわけはなく、説明に便利なので便宜的に「粒」と言っている・・・・と私には思えます。二つとも実際は「粒」など存在しない。
 重力も光もエネルギー(力)であり実体は「波」なのでしょう。

 月を引っ張る「重力」という力(エネルギー)。
 遠くの星から発せられ、私たちの目に届く「光」というエネルギー。
 両方ともきっと物質ではなく「波」として伝わっていくエネルギーです。
 ではその波は一体なぜ、何もない空間を伝わるのだろうか。

 ここからが量子論の話です。

 実は、光は「電子」を媒介に伝わっていることが分かっています。この「電子」が不思議なものでして。電子は陽子とセットになって物質を構成している物質なのですが、空気さえない真空中に電磁波をあてると電子が飛び出したりするんですって。

 つまり。真空という空間は空気がないだけであって、何もないわけではないようです。
 そこには電子が存在していて、おそらく陽子もあってつりあっているからその空間は安定している。0に見えるわけです。(ここは私の想像です。以下、下線部は私が推測で書いてます。)

 しかしそこに光という波がくると、電子が揺れ動く。揺れ動いたあと、また0に戻っていく。水の波をイメージすると分かりやすいですな。そうして光は電子を媒介として伝わっていくのでしょう。
 え? じゃあ重力は?って?・・・・(-_-;) 重力と光を結びつける理論はまだ偉い学者さんでも発見できておりません。なので、私に分かるわけがありませんので、ちょっとお待ちを^^;;;;; とりあえず光をやっつけてしまいましょう。

 真空中に存在する電子。しかし普段はその実体が分かりません。エネルギーを媒介、つまり光を伝えているときはその動きから、そこに電子が存在することがわかる・・・のかな?
 電子というのはそもそも「ある」ことは分かっているけれど、どこにあるのか、はっきりしないものだと、量子論では説明されています。

 ちょうど・・・一つの長方形のハコにボールが入っていて、それを両手で持ったり、まあ車にハコを載せているとところをイメージしてもらえば分かりやすいのですが、ボールは右へ左へ揺れ動いていて、右側にあるとも左側にあるともいえません。

 ハコの真ん中に仕切り板をすると、ボールは右か左に「ある」ことになる。電子はそんなようなものなのですな。
 どこかにはあるけど、どこにあるかは決まっていない。

 もう一つ、「不確定性関係」という言葉というか考え方がありまして。
 「動いているときは位置が分からず、位置を特定するとどっちに動くか分からない」
 という考え方で、電子もそういうふうな存在だと言われています。

 ボールのたとえでいえば、一つのボールを平面に置いた時、止まっているボールは次にどこに動くか予想がつきません。
 でも野球選手が投げたボールは、どっちに移動していくかは明確です。でも移動しているボールは私たちの目では、早すぎて見えなかったりします。

 そもそも物質が「ある」ということは何なのか?
 量子論を読んでいくと、最終的にはそこまで考えが至ります。
 
 私たちが「物体」を、「そこにある」と認識するのは、ある特定の時間、たとえば10秒以上、そこに同じものがあることを観測できればその物体を「ある」と認識できます。

 でも、もし1秒しかそこにものがなかったら、現れてすぐ消えたことになります。
 つまり、野球選手が剛速球でなげたボールが目の前を通過していくように。

 電子は「ある」んだけど観測できない。光は電子によって伝わっていくんだけど、真空中は一見何もないように見えるのは同じ理屈かなぁ?

 量子論・・・つまり電子を研究する学問は面白い学問ですよ。
 いろんなたとえ話で、電子の動きを解釈しようとすると、いろんな「あなたの知らない世界」が目の前に広がってくる。

 光が重力によって曲がったり、速く移動すると時間が遅くなったりすることは、アインシュタインの相対性理論の話ですが、実際に事実であることが確かめられています。

 時間が絶対的なものでないならば、ますます物の「存在」ってなんなんだ?ということになっていく。

 そもそも「電子」って「粒」だと思っているけど、現れたり消えたり、その現れ方が波の周期みたいに規則的だったりするんです。光の正体のように「電子」もそもそもただの波だったりしたら・・・もー訳分かりませんわ。
 Newtonの量子論特集を読んでいても、どうも、分かったような分からないような気になります。

 結局、電子って何なのか? それと空間や光の正体、そして時間との関係・・・頭がパンクしそう~
 でも面白い。いろいろ読んでみたいな、これからも。

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Comments

>そこには電子が存在していて、おそらく陽子もあってつりあっているからその空間は安定している。0に見えるわけです。(ここは私の想像です。以下、下線部は私が推測で書いてます。)

>しかしそこに光という波がくると、電子が揺れ動く。揺れ動いたあと、また0に戻っていく。水の波をイメージすると分かりやすいですな。そうして光は電子を媒介として伝わっていくのでしょう。

これってまんま「エーテル」の考え方に似てますよね。
意外とエーテルって本当にあって、エーテルの正体は既知の何かであったりするのかもしれませんね。

Posted by: ガサツ夫 | 2007.07.11 at 17:59

ガサツ夫さん、いらっしゃいませ♪

「何もない真空の空間にエネルギーを与える(光を当てる)と電子が飛び出す」

つまり無から有が生まれる。
これが量子論であきらかになった事実らしいです。

そもそも宇宙の始まりのビックバンもそこが出発点。空間も時間も全てそこから始まったらしい・・・

「空間」=「エーテル」と考えれば、あながちエーテル論もまちがっていないとか。

え?なんだか分かりませんか?^^
量子論、面白いです~

Posted by: BUBI | 2007.07.12 at 14:32

こんにちは
私も電子に取り付かれた一人です。
私の考えを纏めました。
お時間ありましたらどうぞご一読ください。

http://eman.hobby-site.com/cgi-bin/emanbbs/browse.cgi/140721002a3cff64

Posted by: yoshiteru | 2014.07.27 at 21:24

yoshiteruさん、コメント、ありがとうございました。リンク先の文書は残念ながらセキュリティの関係で見られなかったのですが・・・電子、面白いですよね。NEWTONを読みながらいろいろ考えてみるのが楽しいです^^

Posted by: BUBI | 2014.07.27 at 22:35

お返事感謝いたします。
>NEWTONを読みながらいろいろ考えてみるのが楽しいです。
私も同じです(o^-^o)。

またサイトのほう見えなくて申し訳ありません。
文書ファイル直接再投させていただきます。
https://drive.google.com/file/d/0B557hD5YyspNTGZhRDZUSFRlN2M/edit?usp=sharing

ありがとうございました。

Posted by: | 2014.08.12 at 21:29

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