破壊学事始

衛星による重力測定は、重力傾斜計によっても行われている。GOCEは数少ない重力傾斜計を搭載した衛星だ。

これはGOCEが測定した重力地図。

こちらは従来のレーダー測距による重力地図。あまり似ていない。

では、全く関係ないかといえばそうでもない。アイオワ州の重力地図を比較してみると、相関がある。これはGOCEによる地図だ。中央から左に重力異常がある。

こちらはレーダー測距による重力地図からアイオワ州付近を切り取ったもの。重力異常は同じように現れている。

重力傾斜計が電気引力に対してどのように反応しているのか、調べてみたい。

現在、数基の衛星が打ち上げられていて、地球上の詳細な重力地図が公開されている。先の記事に使った図がそれだ。衛星にはマイクロ波のレーダーが搭載されていて、地表との距離を数センチの精度で計測する。衛星の高度の変化が重力の変化として計測されている。電気的地球科学では、衛星が影響を受けているのは地表の電荷だ。衛星軌道ではプラスの電荷が優勢なため、衛星もプラスに帯電する。重力として計測されるのは、地表の電荷だといえる。

いくつかの重力地図を見てみると興味深いことがわかってくる。南極大陸は重力の強い場所である。

反対側の北極は特段重力は強くない。

ヒマラヤ山脈を見るとなにやら奇妙なパターンが見えてくる。

日本列島の中心にも同じパターンがある。

どこかで見たことがあると思ったら、これだ。永久磁石の表面に出来る磁区のパターンに似ている。

衛星から見た重力は、岩石が帯びた電荷による電気引力なので、誘電体である岩石の分極が現れたのが、重力のパターンであった。

日頃、何気なく見ている風景も衛星から見ると別の見え方をするが、さらに地表の起伏だけを強調した赤色地形図で見ると地表の本当の姿が見えてくる。自然界はフラクタルパターンで出来ていると言われるが、数学的なパターンには、形成された原因があるはずで、フラクタルと名付けてそこで考えを止めるべきではない。

地表の重力の微小変化を地図にすると陸と海の境界が消えて、本当の地表の姿が見えてくる。ヒマラヤ山脈から何かが流れ出している様子がわかる。

北太平洋の海底には平行な筋が何本かついている。似たような筋はほかの海底にもある。

土星の衛星エンケラドスの表面には北太平洋と同じような筋がある。

この地表とエンケラドスに現れた筋は、まったく関係がないのだろうか？

電気的地球科学では重力は存在せず、太陽を回る公転は電気引力とローレンツ力によると考えている。通常考えられる重力と遠心力が釣り合っている状態を否定している。そのため、公転の遠心力の行方を追及してみた。遠心力も角速度を受けた電荷が発生する磁力による内向きの力なので、電荷による引力と相殺しているのかもしれない。かもしれないというのは、ファラデーモーターが反トルクを生じないように、ローレンツ力で公転している惑星には遠心力が生じない可能性もあると考えている。

地球の公転での不可解な事態はほかにもある。ここでは重力で考えてみる。地球の自転に伴う加速度だ。地球は太陽からの重力下にある。非常に弱いが、地球上の物質は太陽に等しく引かれている。その重力は、0.00592m/s^2程度だ。地球の重力の0.006%程度になる。この重力下で、地球は自転しているので、速さ465m/sから0m/sの間を加減速している。その時の加速度は平均すると約0.0215m/s^2になる。最大1kgあたり２ｇになる。

地球上の1点を考えると太陽の重力に対して加減速していることになる。ちょうどエレベーターが上下するときに加速度を感じるのと同じことが起っているはずだ。これは遠心力とは異なる力だ。しかし、この力についても測定することはできない。

何か変なことが起きている気がする。

またまた妙なことに気が付いてしまった。理科の教科書では地球上の重力は、地球の引力から自転による遠心力を引いた力であると説明されている。測地学での説明はこうだ。

「地上における重力 (重力加速度) は, 地球構成物質による万有引力 (引力) , 地球の自転による遠心力, 月や太陽から受ける潮汐力などの影響を受けている. 」
地上における重力測定

しかし、よく考えると地球は太陽の周りを公転しているので、公転による遠心力も考慮されるべきだ。そこで、地球の公転による遠心力を計算してみた。計算はこのサイトを使った。

地球の公転半径、角速度は以下の通り。

149600000000m
0.0000019rpm

1kgの重りに対する遠心力は、0.0006kg重となる。ちなみに自転での遠心力は0.00344kg重だ。自転における遠心力の約１７％が公転で起きている遠心力ということになる。1kgあたり、0.6gだ。しかも地球が太陽に向いている昼と夜とでは、遠心力の向きが逆になるので、重力に対する差は2倍ということになる。1.2g違うことになる。日本付近では、緯度が40度くらいなので、公転による遠心力は少し影響が減るが、このレベルは十分に計りで計測できるはずだ。

じっさい、地球の自転による遠心力は市販のデジタル計りでも校正されている。ところが、公転による遠心力も校正されているはず、と思って探したが見当たらない。

責任者出てこい！

おかしい、明らかにおかしいぞ！　公転による遠心力はどこにいったんだ？

ちなみに太陽系は銀河の中心から7.94kpc離れていて、約2億5千万年かけて1周している。この時の遠心力は1.586x10^-11kg重だ。接線速度は195.2km/sなので、観測ともほぼ合っている。この遠心力も計測可能なレベルだが、どこを探しても計測値はない。