重力

重たい電子なのか重たく見えているだけの電子なのかどちらでしょうか。

日本の研究と言うサイトに、興味深いプレスリリースが掲載されました。

膨大な内外の論文や資料の点検に追われるいるから仕方ないのかも知れませんが、次にあげる記事は、2001年3月以前にはすでに書かれています。

 

産業技術総合研究所

http://www.aist.go.jp/index_ja.html

 

磁気力を利用した重力制御法

http://www.aist.go.jp/NIMC/publication/news98/34-1.html

こちらは、ちょっと後の2002年です。

東京大学大学院工学系研究科応用化学専攻

  岸尾研究室気付 超電導情報研究会http://semrl.t.u-tokyo.ac.jp/supercom/index.html

 

OMMUNICATIONS, Vol.11, No.2, April. 2002

http://semrl.t.u-tokyo.ac.jp/SUPERCOM/56/56_15.html

15. つくばマグネットラボの大型磁石開発状況

―木吉氏(物材機構)が講演

ちょっとジャンルが違う日本語文献と言うだけで、気が付かれていないとしたら勿体ない話です。

時間が立てば該当サイトから削除され、意識して論文検索をかけないと見つからないから見落とされてしまったのかも知れません。

これらの論文の言わんとしていることは、大きな磁場で重力の見かけ上の大きさを制御できるというのです。

当然ながら、無重力状態だろうがより大きな重力下の状態だろうが、作れる磁場の大きさの範囲内であれば自在に制御できるのです。

ここで言う大きな質量の電子も実は、見かけ上大きな質量が測定されたに過ぎない電子かも知れません。

今後の研究に注目したいと思います。

 

強磁場中で重い電子を発見、近藤絶縁体の磁場中電子状態を解明―理・伊賀文俊教授が純良単結晶試料作製で貢献

 

 

プレスリリース 掲載日:2018.06.21

 

 東京大学 茨城大学

 

 

 

発表者

 

松田康弘(東京大学物性研究所附属国際超強磁場科学研究施設 准教授)

 

寺島拓(研究当時:東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻 博士課程学生/:株式会社リネア)

 

小濱芳允(東京大学物性研究所附属国際超強磁場科学研究施設 准教授)

 

池田暁彦(東京大学物性研究所附属国際超強磁場科学研究施設 助教)

 

近藤晃弘(研究当時:東京大学物性研究所附属国際超強磁場科学研究施設 助教/ :三井金属鉱業株式会社)

 

金道浩一(東京大学物性研究所附属国際超強磁場科学研究施設 教授)

 

伊賀文俊(茨城大学理学部理学科物理学領域 教授)

 

 

 

発表のポイント:

 

近藤絶縁体YbB12(12ホウ化イッテルビウム)の磁場誘起金属状態の比熱測定から、50テスラ以上の強磁場で重い電子が現れることがわかった。

 

近藤効果の証拠である重い電子を強磁場中で発見し、近藤絶縁体における多体電子相関効果をはじめて明らかにした。

 

近藤絶縁体はトポロジカル的性質からも特異な物質群として注目されており、今回の発見は、古くかつ新しい研究課題である絶縁体と金属の物理に新しい展開を与える。

 

発表概要:

 

東京大学物性研究所の松田康弘准教授と小濱芳允准教授は、茨城大学理学部の伊賀文俊教授らと共同で、近藤絶縁体(1)YbB12(12ホウ化イッテルビウム)の比熱測定を60テスラ(2)までの強磁場下で行い、強磁場金属相の電子が通常電子の数十倍重いことを発見しました。これは、典型的な多体電子相関効果である近藤効果が強く効いていることの直接的証拠です。近藤絶縁体は1960年代から半世紀以上研究が継続されていますが、強い電子相関効果のために 絶縁体化のメカニズムの解明は十分ではありませんでした。

 

最近で はトポロジカル性や中性フェルミ粒子などの新概念が提案されたため再び多大な関心が寄せられていましたが、今回、この物質の有する隠れた金属状態が強い近藤効果(3)を持つことを初めて立証しました。

 

今回の発見は、絶縁体と金属の違いは何かという古くかつ新しい固体物理学の問題(4)における近藤効果の役割に新たな理解を与えるものです。近藤効果は典型的な多体電子相関効果であり、非従来型超伝導やメゾスコピック系の量子ゆらぎの理解にも重要です。本研究の成果はこれらを含む広範囲な物質系の理解にも大きく貢献します。

 

本成果はアメリカ物理学会の速報誌 Physical Review Letters に掲載予定です(622日オンライン版掲載)

 

背景

 

固体中では、本来、極めて多数の電子による複雑な多体の相互作用を量子力学に基づいて考慮すべきですが、多くの半導体や金属において近似的に1体の問題に書き換えて理解できることがわかっています。今日のエレクトロニクスは、量子力学を礎とする固体中の電子状態の理解によって形成、発展してきましたが、その背景において1体近似の有効性が重要な役割を果たしてきました。しかしながら、この近似による予想と大きくかけ離れた性質を示す物も 存在し、これらの物質群は強相関電子系と呼ばれています。 強相関電子系の研究は、銅酸化物高温超伝導体の発見(1986)を契機に爆発的に進展しました。特に、1体近似では金属と予想されるが実際には絶縁体となる物質群が、高い超伝導転移温度を示す物質と深く関係があったため、絶縁体金属の境界での性質に興味が集中しました。

 

 

 

一方、近藤効果は典型的な多体電子相関効果であり、希土類金属間化合物における非従来型超伝導の発現において重要な役割を果たします。強い近藤効果を示す物質群の殆どは金属ですが、いくつかの限られた物質では絶縁体となり、近藤絶縁体と呼ばれています。その絶縁体化のメカニズムと近藤効果の関係の解明は極めて重要な問題ですが、これまで十分な理解は得られていませんでした。近藤絶縁体の電子状態については、最近、トポロジカル的性質や中性フェルミ粒子の存在の可能性など新しい概念での捉え方も提案されています。近藤絶縁体の電子状態の理解は現在の固体物理学において最も重要な研究課題の1つと言えます。

 

 

 

典型的近藤絶縁体の1つであるYbB12(12ホウ化イッテルビウム)は約50テスラの磁場中で金属化することは発見されていました(1988)が、その金属状態の性質については殆ど明らかになっていませんでした。特に、磁場で金属化した状態が、近藤効果が失われた通常の金属であるか、または近藤効果が強く残った強相関金属であるかは、近藤絶縁体の絶縁体化のメカニズムと関連した基本的かつ重要な問題ですが未解明でした。

 

 

 

研究内容

 

今回の研究では、YbB12について60テスラまでの強磁場中でその電子状態を調べました。強磁場中で比熱を精密に測定することにより、強磁場金属相では比熱が急激に大きくなることを発見(1 )し、そのことから強磁場金属相が近藤効果の強く効いた強相関金属であることを 初めて直接的に証明しました。比熱測定では金属中の電子の重さを測ることが可能であり、電子の重さは通常金属の数十倍であることが分かりました(2)

 

 

 

また今回明らかになった磁場による比熱の増大現象は、磁気的性質の変化との整合性が極めて高いことに特徴があります。YbB12は、金属化と同時に磁化の急激な増加が見られますが、比熱の増大率はその磁化の増大率と非常に良い一致を示しました。このことは、近藤共鳴機構によってフェルミエネルギー近傍での電子状態密度が急激に増大したためと理解でき、強磁場で現れた金属相が強相関金属であるとの説明と極めて良く整合します。これまでに、近藤絶縁体の強磁場中の金属相が強相関金属の性質を有するという報告は、別の近藤絶縁体Ce3Bi4Pt3において過去に1件だけ存在しますが、このような磁気的性質と熱的性質の整合性は報告されておらず、近藤共鳴現象の観点から近藤効果が実験的に確認されたのは今回が初めてのことです。

 

 

 

成果の意義、今後の展望

 

本発見は、絶縁体と金属の違いは何かという古くかつ新しい固体物理学の問題の理解に大きく貢献し、特に、その近藤効果の役割に新たな理解を与えるものです。

 

 

 

今後は、今回の研究よりも1桁程度強い磁場までの研究展開を行い、磁場による近藤効果の完全な抑制と、その際の強相関金属の性質の変化を明らかにしていく予定です。これにより、強い相関を磁場で制御する技術が確立されると期待できます。近藤効果は典型的な多体電子相関効果であり、非従来型超伝導やメゾスコピック系の量子ゆらぎの理解にも重要です。本研究の成果と今後期待される進展は、これらも 含む広範囲な物質系の理解とその応用に大きく貢献します。

 

 

 

発表雑誌:

 

雑誌名:

 

Physical Review Letters622(米国東部時間)オンライン版掲載

 

論文タイトル:

 

Magnetic-field-induced Kondo metal realized in YbB12

 

著者:

 

Taku T. Terashima, Yasuhiro H. Matsuda*, Yoshimitsu Kohama, Akihiko Ikeda, Akihiro Kondo,Koichi Kindo, Fumitoshi Iga

 

 

 

用語解説:

 

(1)近藤絶縁体

 

希土類元素を含む金属間化合物で、高温では金属であるがある温度よりも低温で絶縁体となる。SmB6YbB12Ce3Bi4Pt3などが典型物質であり、その種類は極めて限られている。伝導電子と希土類元素の4f電子の強い混成効果によって低温で近藤効果が顕著となる。磁気的には局在磁気モーメントが消失した非磁性状態が基底状態となる。

 

(2)テスラ

 

磁場の強さを表す単位。1テスラは10000ガウス。(地磁気は約0.4ガウス。)100テスラの磁場を発生させると内部に約4万気圧の磁気圧力が生じ、コイル破壊を伴う場合が多い。60テスラ程度の磁場では数十ミリ秒の比較的長い時間でのパルス磁場発生が安定に行える。

 

(3)近藤効果

 

希薄な磁性不純物を含む金属における電気抵抗の温度依存性が示す極小を説明する効果として1964年に近藤淳によって示された。その後の研究の発展によって、高濃度に磁気モーメントが存在する金属間化合物場合においても近藤効果は起こり、伝導電子と局在した電子(f電子など)の反強磁性結合を介した多体効果として理解されることが分かった。近藤効果の強さは近藤温度(TK)で示されることが多く、数ケルビンから数百ケルビン程度となる物質が多い。電子の重さはフェルミ温度をTFとして概ねTF/TKでスケールされ、通常金属の1000倍程度になる場合もある。

 

(4)古くかつ新しい固体物理学の問題

 

古くからある未解決の問題であるが、新しい概念の導入と測定技術の進歩により、理解の深化と実測可能な物理量の拡張がなされ、新しい研究展開が行われている問題。

 

 

 

添付資料:

 

Photo

 

図1.磁場温度平面における比熱/温度のカラープロット。強相関金属状態が強磁場で現れることがわかる。

 

 

 

Photo_2

 

図2.電子比熱係数γの磁場依存性。これより、磁場中金属相では、比熱係数が急激に増大しており、電子の重さが通常金属の数十倍大きいことが分かる。



追記


ここで紹介した磁場に関する論文はここにも納めましたので、興味のある方はそれぞれの組織に問い合わせてみてください。

無重力で作る単結晶は地上で可能になる。重力と電磁力?その6



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引力にパートナーとなる力はあるのか。

真空のエネルギーが、時空が膨張しても密度の変化しないダークエネルギーの正体と言う説を唱える人がいます。

このダークエネルギーが宇宙の70%で物質は高々30%と言う、指摘もあります。
だが、このダークエネルギー、宇宙定数で正確な表現ができると主張されています。
でも、ちょっと待って欲しいのです。
アインシュタインは、宇宙定数を一般相対性理論では潰れてしまう宇宙を救うために導入したのです。
その宇宙定数の数値は、引力と同じです。
方向は引力と真逆に働くとした宇宙定数は、大きさは引力と同じという事は何を意味するのでしょう。
古典力学で大きさが同じで方向が真逆な力として指摘している力とは、反作用の力なのです。
作用と反作用の力の均衡によって、見かけ上の静止状態が生まれます。
重力は引力だけと見られてきました。
では、台地がなければ私たちは永遠に落下し続けるのでしょうか。
違います。
台地が生んだ引力によって私たちの体は、台地の上にとどまっていられるのです。
台地のような質量の存在が、引力を生んでいるのです。
引力とは質量が時空の中に生み出した歪みなのです。
では、質量はどのように時空を歪めているのでしょう。
トランポリンを歩くと、その表面は窪みます。
なぜでしょうか。
私たちの体が、台地の生み出す引力で下に押し付けられているからです。
私たちの地球も時空を歪めて引力を生み出すなら、その時空を歪める力はどこからきてどのように時空に働きかけているのでしょう。
地球は時空を引き寄せているでしょうか。
地球には無数の見えない腕があって、時空を引き寄せて歪めているとしたならその腕はどのような姿でどのように働いているのでしょうか。
重力に引力しかないと言うなら、物質がどのように時空に働きかけて歪めているのか説明すべきでしょう。
だが、誰もそれをしようとはしません。
出来ないからです。
時空の膨張はどうなのか、これが説明ではないかと言うかも知れません。
だが、膨張のエネルギーがどこからきているのか誰も説明できていません。
一方、古典力学の要請に随って引力に反作用力を想定してみましょう。
大きさが同じで方向が真逆な力が、反作用力です。
アインシュタインの想定していた宇宙定数は、まさに、引力と大きさが同じで方向が真逆な力です。
アインシュタインの導入した宇宙定数は、プランクの導入したプランク定数のように、導入した本人からは便宜上の存在とみなされていました。
プランク定数には実在すると見抜いた、アインシュタインの存在がありました。
宇宙定数は不幸なことに、実在をその時点で見抜いた人は誰もいなかったのです。
そして宇宙定数は、皮肉なことに膨張宇宙論を論じる中で再発見されたのです。
しかも、宇宙定数の入っている一般相対性理論の式は、宇宙で観測される数値を矛盾なく説明可能なのです。
膨張宇宙論者たちは、宇宙定数の前に跪いたのです。
膨張宇宙論者は、アインシュタインのこの指摘を見落としています。
加速度と重力は区別がつかない、と言う指摘です。
膨張宇宙の証拠とされる数値が加速度で説明可能なのは確かだが、もし、その加速度が重力加速度と見ても何ら矛盾がないと気付くなら、どうでしょうか。
いつの日か、宇宙論の研究者たちはアインシュタインの墓前で、「アインシュタインさん、あなたが宇宙定数導入を悔いたのは早すぎました。宇宙定数によって定常宇宙を救おうとしたあの試みは正しかったのです。」と、首を垂れることになるでしょう。
いつかは、わかりません。
だが、その時は、劇的に来ることでしょう。

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ダークマターもダークエネルギーもない?

マイナビニュースに面白い記事が掲載されました。

 

ダークマター存在せず? - 「エントロピック重力理論」と観測データが一致

荒井聡 [2016/12/22

ライデン天文台(オランダ)の天文学者マーゴット・ブラウワー氏らの研究チームは、宇宙における重力分布の測定データを分析し、「エントロピック重力理論(ヴァーリンデ理論)」と一致する結果を得たと報告した。エントロピック重力理論は、2010年にアムステルダム大学の理論物理学者エリック・ヴァーリンデ教授が発表した重力についての新理論。重力とは「電磁気力」「強い力」「弱い力」と並ぶ自然の基本的な力ではなく、実は「見かけの現象」に過ぎないとする理論であり、発表当時、物議を醸した。この理論に立つと、宇宙の全質量・エネルギーの約27%を占めるとされる目に見えない未確認の重力源「暗黒物質(ダークマター)」を想定しなくても良くなる点も注目されている。ブラウワー氏らの研究論文は「英国王立天文学会月報」に掲載された。

 

研究チームは今回、33000個超の銀河の周囲での重力分布を測定し、それらのデータがヴァーリンデ理論による予測値と一致するかどうかを調べた。その結果、観測された重力分布はヴァーリンデ理論とよく一致していることが確かめられたという。

 

重力分布の測定には「重力レンズ効果」を用いる。銀河の重力によって銀河の周囲の空間が歪むため、歪んだ空間がレンズの役割を果たし、その空間内を通る光の進路が曲がる。これによって手前の銀河のまわりでは背後の銀河の像がわずかに歪む。この歪みを測定することで重力分布を調べることができる。

    

重力レンズ効果による銀河の像の歪み(出所: Netherlands Research School for Astronomy)

重力レンズを使って調べると、銀河の周囲では、アインシュタインの一般相対性理論から予想されるより強い重力が、銀河の半径の数百倍に及ぶ範囲に広がっていることがわかる。一般相対性理論に矛盾しないようにこの重力分布を説明するには、見えない重力源であるダークマターの存在を仮定する必要がある。一方、ヴァーリンデ理論では、ダークマターを想定せず、目に見えている天体だけを重力源として計算しても観測結果を上手く説明することができる。

 

ブラウワー氏は「ダークマターを仮定しても銀河のまわりの重力分布は説明可能である」と指摘する。つまり、今回の研究によってダークマターの存在が直接否定されたわけではない。ただし、ダークマターによる説明では、実際の観測で得られたデータと合致するようにダークマターの質量を決める必要がある。つまり、理論と現実を一致させるための自由変数として、ダークマターの質量が使われている。一方、ヴァーリンデ理論はこうした自由変数を利用しておらず、理論から直接導出した予測値が実際の観測結果と一致するという強みがある。

 

今年11月には、理論提唱者であるヴァーリンデ教授本人も、エントロピック重力によって「銀河の回転速度問題」を説明できるとする論文を発表した。渦状銀河の外縁部は、非常に速い速度で回転していることがわかっているが、目に見える通常の天体の質量にもとづく計算ではこの速度の説明がつかない。この問題を既存の重力理論の枠内で説明するには、目に見えない大量のダークマターを重力源として想定する必要があった。

 

エントロピック重力理論では、重力とは「物体の位置に関する情報量の変化によって生じるエントロピー的な力である」と説明される。物体の位置が変動することによって、情報量としてのエントロピーが変化し、この変化が重力という形を取って現れるという。つまり、重力とは、エントロピー変化にともなう見かけ上の現象ということになる。

 

この主張は、「電磁気力」「強い力」「弱い力」と並ぶ自然の基本的な力として重力をとらえる従来の物理学理論とは大きく異なっている。また、「情報」という概念を使って重力について説明しているところも、エントロピック重力理論の特徴である。三次元空間内の情報はすべて二次元平面に保存されるとする物理学上の仮説「ホログラフィック原理」とも深く関わっている。


 こういう内容です。

 そう言えばアインシュタインは、重力を時空の歪みとして考察していました。

 

言ってみれば、重力とは時空の中に質量が存在することによって派生する二次的な力として捉えていたと言う見方も可能なわけです。

 

重力を見かけ上の力に過ぎないとするエントロピック重力理論のような議論は、これまで出てこなかった方が不思議ともいえます。

 

とは言え、アインシュタインでさえ重力を含む統一理論構築に四苦八苦していたことを思えば仕方がないことかも知れません。

 

ダークマターやダークエネルギーは、プラズマ宇宙論では考察する必要性が無いとされてきたことを思えば興味ひかれる展開になってきました。

 

さて、ダークマターやダークエネルギーの運命はどうなるのでしょう。

 

検出したいと頑張っている人たちの反応が知りたいところです。

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科学者ならもっと事実の前に素直になって欲しい。

科学者が言っているからと、鵜呑みは禁物と思っています。

宇宙で遠くを見ることは過去を見る事だと言っておきながら遠方で赤方偏移が大きいのを見ればやがて宇宙の膨張は膨張は加速すると言うが、遠方を見る事からわかるのは過去であり未来であるって、矛盾しているでしょう。
温故知新、故きを温ねて新しきを知るとは言うけれど、遠方の赤方偏移がより大きいってことは、過去の宇宙の膨張は大きかったが次第に減速して今はほとんど膨張は測定不能なほど小さくなったと解釈する方が一貫性があると考えてないのでしょうか。
宇宙の膨張は時代が下るほど減速していると見る方が一貫性があるのに、アインシュタインの宇宙定数を入れた式の方が観測にあっていると言うのは、明らかに解釈の矛盾です。
アインシュタインはもともと定常宇宙を想定して宇宙定数を入れたわけだし、遠くを見る事は過去を見る事なはずなのにそこで赤方偏移が大きくなっていることが未来の出来事とすり替わってしまうって勝手すぎませんか。
近年の太陽光の研究で、太陽の重力による赤方偏移が理論的に説明可能になりつつあります。
長年、波長による赤方偏移のばらつきのために太陽の重力による赤方偏移は検出不能と見られてきたのです。
重力による赤方偏移検出の目途が立ちつつあることで、太陽以外の恒星の光も調査の対象にする計画も立てられようとしていると言うので、展開に注目です。
ニュートリノが光より60ナノ秒(1億分の6秒)速く進むことを観測したと発表されたことがあります。

スイスのジュネーブ郊外にある欧州合同原子核研究所(CERN)から発射したニュートリノが、約730キロ離れたグランサッソ国立研究所の検出器に到達するまでの時間と距離を測定した結果です。

3年以上にわたり1万5000回も実験しないと再現性のないという事実を無視して、短期間の検証で再現できなかったことで否定しようとしたり、誤差やミスで説明できるのではと疑って見たりしてます。

誤差やミスで何度も同じ数値が出る方が不自然だから、ニュートリノの超光速が観測できた可能性があると発表されました。

あり得ないはずの超光速が何度も同じ数値で出た以上、何で誤差やミス以外の可能性があると考えられないのでしょうね。

最も可能性があり得るのは波長の悪戯じゃないかと何故疑わないの、数値が一定なんですから。

ニワトリの指に恐竜の名残 鳥類・獣脚類説を裏付けと言う話題があったが、報道に気になるところがありました。

2011年2月11日の共同通信の記事にはこうあります。

鳥類は四肢動物に属し、翼が前脚に相当、指の骨が3本ある。

一方、獣脚類は前脚に5本の指があったが、進化の過程で薬指と小指が退化。

3本の指となったことが化石から分かっていた。

チームは、卵の中でニワトリの指が形成される過程を、3本のうち最も外側の指に着目して詳しく調べた。

指のもととなる軟骨が、初期には薬指の位置にあるが、発達とともに次第にずれ、どの指になるかが決定する段階では中指の位置に移動することを発見した。

さらにこの指は、マウスの中指の作られ方と一致することも判明。

3本は中指と、人さし指、親指と判断した。

記事には、この指はマウスの中指の作られ方と一致することも判明とあるわけで、鳥類と恐竜と哺乳類の関係が示唆された研究結果と注目する研究者はいなかったのでしょうか。

右回りのコマの重さの測定値が小さくなったと言う報告では、摩擦も真空度も限りなく零にする必要があると指摘されたのに、追試と称した実験でコマを風で回すって馬鹿ですか。

羽根を、装置の外で回せば摩擦が、装置の中で回せば真空度が、限りなく零にする必要があるのに実現が絶望的に不可能なこと、小学生でもわかるのではないですか。

絶対条件とされた項目を頭ごなしに馬鹿にして気に入らないから無視って、大人げないでしょ。

しかも、コマの重量の測定された数値の変化が報告されたので、それ以上でも以下でもないのに、実験装置全体の重量の測定値の変化を測ったって何考えてるのでしょうね。

重量の測定値の変化=質量の測定値の変化と勝手に読み替えて、測定値に変化がなかったって絶句ですよ。

せっかく、報告通りの装置を作っておきながら、報告にはない実験装置全体の重量の値の変化の測定値をして、報告にあったコマの重量の値の変化は頭から無視って溜息しか出ません。

私が気が付いただけでもこうです。

恐らく、もっとあるでしょう。

学者や専門家が言ってるからと、鵜呑みしない方が良いと思います。

時間が無い、暇じゃ無い、それで良いのでしょうか。

ちょっとでも気になったものがあったら、今はネットでいくらでも情報が手に入ります。

皆さんもやってみてください。

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ガス天体はSFだった?!

恒星と惑星の区別が揺らいでる事をご存知でしょうか。

日経サイエンス2001年3月号に面白い記事があります。

恒星と惑星の差は大きさではないらしいと言うものです。

太陽系外惑星は、本当は恒星?
著名研究者の説で論争巻き起こる

似たような情報は、NASAからも出ています。

古典的な系外惑星検出法がついに成功
【2009年6月2日 NASA JPL】

発見されたのは、恒星と惑星の直径がほとんど同じという奇妙な惑星系であると報告されています。

そうなると、恒星と惑星の差はどこにあるのかと言う声も当然出てきます。

一番目につくのは、磁場の形です。

惑星の磁場はトーラスと呼ばれるドーナツ状の形なのに対し、恒星の磁場はまるでループカーペットを敷き詰めたかのような状態になっています。

では、恒星の磁場の形はループ状が基本化と言うと、そうではなく、自転などの影響でトーラス状の磁場がねじれていることが明らかになっています。

太陽の明るさは、黒点の極大期に明るく極小気に暗くなります。

黒点自体は周囲より低温なので暗く見えている現象なので、黒点が多くなると暗くなりそうなのに、多い方が明るいのです。

これは、黒点が多い時は強力なループが沢山出来ていると見た方が良いでしょう。

太陽表面の光球に比べてコロナははるかに高温なので、光球からコロナへのエネルギーの移動は非熱的過程と見ないと説明がつきません。

そこで、磁気と極小フレアが候補に挙がるが、絞り込みができません。

これは、両者を統一的に説明する必要があるためでしょう。

恒星の磁場はSとNが対になるループが基本である以上、敷き詰められたループによって恒星の大気が発光していると見る事ができます。

LEDなどに替えられつつある照明に電球や蛍光灯があるが、恒星の大気はループ状の磁場によって蛍光灯と同じ原理で光っています。

フレアはループ状磁場のリコネクション、つまり、繋ぎ直しによって生じます。

このフレアもまたコロナにエネルギーを運んでいる訳ですが、黒点が多いと言う事は強力な磁気ループが多くできた結果、フレアもまた活発に発生してより効果的にエネルギーがコロナに運ばれていると言う事です。

だが、黒点に極大期と極小期があるならば、それは、ループ状磁場の維持は実は恒星にとってしんどいのだと言えるでしょう。

磁場の形の基本がトーラス状であって、ループ状ではないと言うことをまず踏まえて天体観測をするべきであると言えるでしょう。

さらに、恒星がガス天体であると見たら、説明できない天体もあるのです。

ベテルギウスは、おおいぬ座のシリウス、こいぬ座のプロキオンと冬の大三角を形作る事でも知られています。

このベテルギウスには、巨大な瘤がありしかも長期的に存在しています。

これは、ベテルギウスをガス天体と見ると説明不能になります。

ベテルギウスは実は天に浮かぶ巨大な泥水の球体であると見れば、矛盾なく説明できます。

ベテルギウスの表面は泥水が宇宙空間との温度差で冷えて固化していて、その一部に出来た亀裂から膨大な量の泥水の噴水が吹き上がり、ベテルギウスの強力な重力によって宇宙に拡散せずに表面近くに留まって大きな瘤になっていると見れば良いわけです。

近年の研究で、プラズマは気体中だけでなく、液体や固体の中でも発生し存在できることがわかっています。

水分子には極性があり小さな磁石と見る事が可能なので、水分子の強力な流れは磁場の流れとなるわけです。

実際にはランダムに水分子が向いた状態であるために磁気的な中性になる場合が多いが、ちょっとだけバランスが崩れれば、水分子の強力な流れは磁場の流れとなります。

自転が回転する磁場を生み電場が生じ、結果として電磁場に天体内部は満たされていきます。

回転磁場が電流を生み、天体に極性が生じて全体はトーラス状の磁場に包まれることになります。

実際の天体の内部はもっと複雑なので、説明はもっとややこしくなるけど、原理は基本的には今見てきたとおりです。

限りなく無重力に近い宇宙空間に浮かぶガス球体は、物凄い低温の空間に浮かんでいる以上冷却され、液状化していると見る方が自然だし、水は宇宙で意外とありふれた存在であることが明らかになってきたので、天体は基本的にはみな、泥水の球体と考えたら無理なく説明できます。

つまり、核融合で光り続けてるガス天体などといった存在は、壮大な空想科学だったと言えるでしょう。

宇宙空間に浮かぶ天体は皆、泥水のお団子なのです。

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やはり宇宙は膨張していない?!

膨張宇宙論でどうしても納得できないことがあるのです。

それは、空間が膨張しているという主張です。
内部構造が今のところ想定されてない電子などのレプトンやクオークには、内部空間を考えなくても良いでしょう。
だが、陽子などのハドロンはクオークが組み合わさって出来ていると見られている以上、内部空間を想定しない方がおかしいはずではないでしょうか。
さらに原子は陽子や中性子と電子から出来ていると見られている以上、これらの粒子の存在の場としての空間がないと考える方が馬鹿馬鹿しいはずではないでしょうか。
もしも空間が膨張しているというなら、ハドロンや原子はどうして膨張していないのでしょう。
ご都合主義にもほどがあります。
ご都合主義と言えば、遠くを見ることは過去を見ることと宇宙論では当たり前のように言われています。
ところが、遠くの方ほど赤方偏移が大きいことがわかると、将来はもっと膨張が加速すると真顔で議論が展開され、遠くを見ることは過去を見ることだからそれ違いますよと、誰も突っ込んでいないように見えるのです。
遠くの方ほど赤方偏移が大きいことは遠くの方ほど膨張が早いことを意味しているなら、遠くを見ることは過去を見ることなはずだから、宇宙の膨張は減速して、今は検出不能なほど遅くなっているという議論が展開されないとおかしくないですか。
さらに言えば、加速度と重力は区別できないとアインシュタインは指摘しています。
ハッブルが観測した赤方偏移の正体が、アインシュタインが放棄してしまった宇宙定数の存在の証拠だったらどうでしょう。
ちなみに、宇宙定数は宇宙項とも呼ばれています。
アインシュタインがあっさり宇宙定数を手放したのは、引力だけでは宇宙は一瞬で縮んでしまうので、引力と大きさが同じで向きが反対の力として苦し紛れに導入したのが宇宙定数だったからです。
それはプランク定数を見出したプランクが、プランク定数を暫定的に導入したに過ぎないと考えていていたことと似ています。
プランク定数は実在すると考えるアインシュタインのおかげで物理学に定着したが、宇宙定数には重力に斥力なんか見つかっていないし見つかるはずもないと誰も救いの手を差し伸べなかったと言う点が違いますけども。
歴史にもしはないが、仮にアインシュタインが、宇宙定数は引力と向きが反対なだけだから加速度と区別がつかないはずでハッブルの発見は宇宙定数の存在を裏付けた、と主張したならその後の宇宙論の展開は大きく変わっていたかもしれません。
今、皮肉なことに膨張宇宙論は再び宇宙定数に注目しだしています。
だが宇宙定数はもともと、定常宇宙論とペアで提起されたのであって、宇宙膨張を論じるためではありません。
膨張宇宙論に合わせて宇宙定数を定義しなおすなら、宇宙定数はかえって宇宙論に新たな混乱をもたらすことになるでしょう。
どこまでもご都合主義な膨張宇宙論に未来があるとは、とても思えません。
裏口から宇宙定数に変装させて招き入れるなんて、姑息過ぎます。
正直にアインシュタインが提起した通りの姿で、宇宙定数をレッドカーペットを敷いて玉座に迎え入れるべきでしょう。
その時は、膨張宇宙論がアインシュタインの定常宇宙論に降伏の白旗を掲げる時ではないでしょうか。

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特異点は避けられるか?

特異点とは、ある基準の下で、その基準が適用できない点です。
特異点は基準があって初めて認識され、特異点という言葉は、数学と物理学の両方で用いられます。
アインシュタインの時空に関する方程式から、宇宙の初めの特異点が避けられないと言うが、アインシュタイン自身は自らの理論を破綻から救うために宇宙定数を導入したのです。
宇宙定数によってアインシュタインの式は、救われたのです。
ところが、ハッブル定数が見つかり、その解釈として膨張宇宙論が提起されると、アインシュタインは原因不明な宇宙定数を膨張宇宙に置き換えてしまったのでした。
だがその結果、膨張を遡れば始まりの特異点が出てしまうことになるのです。
膨張宇宙論に逃げ込んでも、瞬時に潰れてしまう宇宙の運命の瞬間を引き延ばしただけなのです。
解釈を変えても、無数の解釈の迷宮と言う無限地獄に迷い込むことになります。
アインシュタインの式から膨張宇宙を追い出し、再び、宇宙定数を復活させるしかないのではないでしょうか。
アインシュタインの時空論では、質量があれば時空が歪みます。
なら、どうやって質量は時空を歪めるのでしょう。
無重力下で質量をどこに置こうと、時空は歪むのでしょうか。
重力のある地上で二次元空間上に質量を置けばその二次元時空は歪むが、無重力下でおかれた質量は二次元時空を歪められないのではないでしょうか。
重力と加速度は識別不能なら、無重力と等速運動は識別不能なはずです。
置くと言うことは、速度ゼロなはずです。
たとえ相対的な静止であっても、速度ゼロは無重力と識別不能なはずです。
だが、質量はゼロ点振動を持つを想定すれば、そのゼロ点振動によって時空を歪めることができ、重力は生まれるはずです。
このゼロ点振動がもたらしている斥力こそ、アインシュタインの導入した宇宙定数の正体であるとすれば、限りなく潰れて生まれる特異点の困難は避けられるのではないでしょうか。
とはいえ、最初に質量を組織してこの宇宙を生み出したのはどのような力なのかと言う問いは、相変わらず残りますが。

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膨張宇宙論ってどういうこと?

膨張宇宙論が言うには、距離が遠ざかるのではなく、空間が膨張するのだとのことです。

素粒子は、マクロ―私たちの住む巨視的な世界の事―から見れば限りなく点に近いです。
素粒子は、ミクロ―ここでは電子のような素粒子や陽子のような核子たちの世界の事―では内部にある程度の空間を持つ存在として振る舞っているはずです。
もし素粒子に内部の空間の存在を認めたら、膨張宇宙論ではどうなるでしょう。
素粒子も膨張してもおかしくありません。
いくつかの点がかかれた風船を膨らませてみると、点と点の間はもちろん広がります。
よくみれば、点もまた少しだが広がっているはずです。
数学では点は位置があっても広がりがないとされます。
物理ではそうはいきません。
にもかかわらず、素粒子を点として見てしまったから、時空の膨張に置いてきぼりとなって哀れにもバラバラになってしまうように思われるのでしょう。
空間は単なる入れ物ではないし、時間は単なる流れではないのです。
素粒子も実際には点ではなく、時空の中の存在であると同時に、内部にも時空を有する存在であるはずです。
時間と空間は、素粒子の存在形態そのものなのです。
出来事の舞台としての時空は、素粒子の外だけではなく素粒子の内にも展開しているのです。
時間と空間は、区別も分離も出来ないからです。
空間が広がれば、当然時間も広がり、時空のスケールも間隔が広がってしまうので、全ての法則は維持されていると見えてしまうのではないでしょうか。
なぜなら、ありとあらゆる存在と時空は切り離したりできないので、空間の膨張は時間の膨張であり、万物の膨張に繋がるのではないでしょうか。
とはいえ、これはおかしなことになるでしょう。
宇宙のどこをとっても、そこが中心に見えるはずだからです。
視野の中で銀河系が一番端になる点に中心となる視点をずらし、次の視点から見える世界の端が視点の端となる点に中心となる視点をずらしと、延々と続けて何兆光年まで行けたとしましょう。
言ってみれば、尺取虫のように進みながら中心となる視点を移動するわけです。
この全ての過程で、素粒子から宇宙に至るまでスケールの大きさは変わらないはずです。
視点の尺取虫の旅路は瞬時に行えるわけではないので、当然時間がかかるが、その間に時空のスケールは変わってないはずです。
実在の宇宙も、測定するスケールも、ともに膨張してるから問題ないと見る事も出来るでしょう。
もしも宇宙は膨張していないのに、していると錯覚してしまったなら、何が原因でしょう。
アインシュタインは、加速度と重力は区別がつかないと指摘しました。
だが、アインシュタインが想定していた重力は引力であって、斥力は想定外なのです。
斥力としての重力を想定しなければ理解不能な現象は、当時はまだ見つかっていないとみなされていたのです。
自らのモデルで宇宙は瞬時に潰れてしまうので、やむなく宇宙定数を導入したが、宇宙定数はアインシュタインにとって正体不明でした。
そこで膨張宇宙論に飛びつき、理解不能に見えた宇宙定数を放棄したのでした。
アインシュタインは見落としていたのです。
加速度は、宇宙定数とも区別がつかないと言うことを。
宇宙定数は引力と大きさが同じで、方向が逆な力です。
加速度には加速もあれば減速もあります。
加速や減速の原因として、加速度と引力と宇宙定数を区別することは不可能なのです。
膨張宇宙が存在すると見せかける悪戯を仕掛けていた犯人が宇宙定数であるとした場合、膨張宇宙論はその時点でチェックメイトとなる事でしょう。
膨張宇宙論研究で宇宙定数の見直しが進んでいるようです。
チェックメイトは、いずれ訪れるかも知れません。

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宇宙の果てについて考えてみる。

宇宙の果てについて、諸説出ながら、絞り込めないと言うのはどうしたことでしょう。

GPSで位置を特定するには、少なくとも3つの衛星が必要とされます。

宇宙の果てについて有力な説が絞り込めないのは、絞り込む決め手になる視点が欠けているのではないでしょうか。

宇宙の膨張と収縮は、同時に起きていると考えなければおかしいと言う、問いかけが出てるようですね。

だとしたら、その条件をどうやったら満たせるか、文字通りに考える必要はないでしょうか。

アインシュタインは、自らの宇宙モデルが一瞬にして潰れてしまうことに気づき、宇宙定数を導入しました。

宇宙定数とは、引力と大きさが同じで方向が反対な力として、想定されたのです。

引力が宇宙を収縮させるなら、宇宙定数は宇宙を膨張させます。

引力と宇宙定数が釣り合って宇宙は安定すると言うのが、アインシュタインの出した答えです。

膨張宇宙と言いながら宇宙は同時に収縮していると、 宇宙の膨張と収縮は同時に起きていると言う命題を言い換えたらどうでしょう。

宇宙を膨張させているのは宇宙が誕生以来膨張しているのだから当たり前と見れば、宇宙を収縮させる力を探せばいいでしょう。

宇宙を収縮させている力は、アインシュタインが指摘したように、引力なはずです。

つまり、膨張と収縮が同時に起きているということを承認せよと言う理論上の要請は、複数の解釈を入れる余地はないと見ていいのではないでしょうか。

宇宙は光の中から生まれ、光の中で終わり、再び光の中から生まれていくと見るのが、自然ではないかと思われます。

もっとも私は、宇宙が膨張せて見えているのは、宇宙定数の悪戯だとみていますけどね。

光には質量がないと言うのは、真っ赤な嘘ではないでしょうか。

光は常に等速直線運動をしています。

重力で進路は曲がって見えても、空間が曲がっているのでそう見えているだけです。

重力と加速度は区別できないと言うことは、無重力と等速直線運動もまた区別できないのではないでしょうか。

無重力は重力をキャンセルする方向に加速度を加えても得られるが、実は、 等速直線運動でも得られるというわけです。

重量は、重力加速度でその物体がどの程度加速されているか、あるいは、その物体を動かすためにどの程度の加速度が必要か、または、その物体の運動を止めた場合どのくらいの大きさの加速度を受け取ることになるか、調べれば測定できるはずです。

物体を載せて量る場合は、 重力加速度でその物体がどの程度加速されているかを測定してることになります。

物体を押し出すために必要な力を量る場合は、 その物体を動かすためにどの程度の加速度が必要かを測定していることになります。

物体を受け止めるために必要な力を量る場合は、 その物体の運動を止めた場合どのくらいの大きさの加速度を受け取ることになるかを測定していることになります。

光の圧力で、水車や風車のように回転を起こしたり、帆船のように推進力を得ることが出来ます。

光電効果は、光の運動エネルギーが電子に移転して起こる現象です。

波長の長い光は圧力が弱く、波長の短い光は圧力が強いのです。

波長はあたかも、光の質量として振る舞っているのです。

波長は運動量、つまりエネルギー量の大きさを表し、エネルギーと質量の同等式によって、光の質量は光を止めることで測定可能なはずなのです。

光の高密度な状態の場合、光の重ね合わせによる見かけ上の増幅や見かけ上の消滅が大規模に起こるはずです。

そして、巨大な増幅は巨大なエネルギーを産み、巨大なエネルギーは巨大な質量として振る舞い、巨大な重力を発生させることでしょう。

エネルギーと質量の同等式によって、エネルギから物質への転換もエネルギーの集積が言って段階に達した時、起こる事でしょう。

物質に重さという意味で質量を与える特別な粒子は必要ないが、質量を表面化させる力としての重力は必要であり、ヒッグス場の正体はあるいは重力場なのかもしれないのです。

光の密度が下がれば、宇宙は晴れ上がる事でしょう。

宇宙のインフレーションの正体は、光の物質化=物体化の過程なのかも知れません。

そして、その後に続く宇宙膨張の正体は、宇宙定数の悪戯であったのかも知れません。

宇宙には、果てなどなく、どこまでも続いているのかも知れません。

ただし、認識できる範囲は限られているので、認識の限界という意味でなら、宇宙の果てはあるのかも知れません。

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プラズマ宇宙論。

国際的に展開されている理論でありながら、日本には今の時点(2015年6月11日現在)では、理論の全体像がほとんど紹介されていないのがプラズマ宇宙論です。

プラズマ宇宙論は国際的にはElectric Universe Theoryの名で展開されています。

宇宙は99.999%プラズマで構成され、小は原子から大は宇宙に至るまで階層性がみられるのです。

電子は原子核の周囲の軌道を回る点では、輪のある惑星や衛星のある惑星、太陽系と基本的には似ています。

そして、電子の作用によって、電磁的現象である電磁気や電磁波、さまざまな化学反応などの説明が可能になってきました。

宇宙を作り動かしている力として、四つの基本的な力「電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用、重力」が知られています。

そのうち、電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用までは統一理論が作られているのです。

そうなってきたら、すべてを電磁相互作用を基礎に説明したくなるのが人情と言うものです。

なにしろ、生化学現象を含むすべての化学現象や、身体を制御する神経回路、社会全体を制御する可能性を持っている各種のネットワークの統合システム、電離層やオーロラなど大気

プラズマ現象に至るまで、電磁相互作用なのです。

そしてこれらは普遍的原理に元ずく以上、当然宇宙全体での普遍性もあるはずなのです。

一つネックなのが、重力です。

電気は+と-、磁気はSとN、という対があるのに、重力には引力しかないと見られてきたからなのです。

だが重力に引力しかないと見ると、相対性理論では宇宙は成立以前に崩壊、というより、そもそも、展開できないのです。

そこでアインシュタインは宇宙定数を、引力と大きさが同じで方向が反対な力として、導入しました。

この宇宙定数は、今また、宇宙論で注目されているようですが、重力が一定と言うことは、引力が一定であると言うことです。

そして宇宙定数は、引力の大きさが永遠不変という前提のもとで、導入されているはずです。

だからこそ、膨張宇宙論に飛びついたアインシュタインは自ら宇宙定数を投げ出してしまったはずなのです。

とするなら、引力と宇宙定数からなる力を重力とすれば、全ての力の統一理論への道は開かれるはずです。

アインシュタインは重力を時空の歪みが生み出す力としました。

では、どのような力が歪みを生み出すのでしょう。

引力が歪みの結果である以上、歪みの原因は斥力以外ありえません。

成立以来、相対性理論と量子論に適応限界を決められてしまったとされた時まで、ニュートン力学はミクロからマクロまでの一貫した統一理論だったのです。

ミクロの世界は量子力学に譲って相対論による限界までの世界の高精度な近似的理論として再出発したニュートン力学が、もしも、重力も説明できるならどうでしょう。

量子力学は、重力をも含めて説明可能な、宇宙を説明する唯一の力学となる事でしょう。

そのとき、プラズマ宇宙論(Electric Universe Theory)は、ビッグバン宇宙論の強敵として立ちはだかる理論となる事でしょう。

残るのは、最後の一歩を何時踏み出すかなのです。

なにしろ、プラズマ宇宙論では、ビッグバン宇宙論を悩ませているダークマターやダークエネルギーの想定は必要ないのですから。

宇宙は99.999%プラズマで構成されるのでダークエネルギーを仮定しなくても良いし、エネルギーと質量の同等性からダークマターの質量も導き出せることでしょう。

天体の生成も、ダストプラズマやプラズマが正体と見られている球電によって説明できる可能性はあります。

さらに、宇宙にも遺伝子にも共通して見られるフィラメント構造や、ボイド構造と細胞など、興味深いことも、解明できるかもしれません。

なにしろ、宇宙の階層性はすでに、フラクタル理論に反映されているのです。

ビックバン宇宙論派自身が、その理論展開にはかなり空想的、恣意的、疑惑的な部分もあり、反対派も少なくないと、認めているのです。

今なお根強くいる定常宇宙論派は、ビックバンに妥協して準定常宇宙論に変質したと言われています。

よって、今後の定常宇宙論の主流はプラズマ宇宙論として、展開されていくことでしょう。

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