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2017/11/10

Permalink 16:06:23, by admin Email , 2 words   Japanese (JP)
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金星の大気圧はなぜ90気圧?

一般に大気圧は、空気の柱が上空まで続いていて、その重さが下の空気に加わっていると教えられている。金星の重力は地球とほぼ同じ8.9m/s2なので、重力が大気圧を作っていると考えれば、90倍の大気が存在することになる。


地球では、およそ30km付近で気圧がほぼゼロになる。90倍なら、2700kmだが、圧縮を考えれば数倍の高さまで金星大気が存在するはずだ。ところが金星大気の鉛直分布を見ると80km付近でほぼゼロになる。50km付近では1気圧で地球と同じ。大気圧の分布で見ると、地球の2,3倍程度の高度までしか大気が存在しない。

金星の地表から50kmの間に地球の90倍の圧力を生むメカニズムがあると考えられる。重力であるとは考えにくい。金星の重力は地球の0.9倍しかないのだ。以前、地球大気の圧力は電位差によるものと書いた。おそらく金星の大気圧が高いのは、地表と電離層の電位差によるものだろう。金星は磁場はないものの、大きく尾を引いていることが観測されている。金星の持つ電荷は大きいのだ。


ところが単純に電気引力によって空気分子が地表に引き付けられるのでは、重力とメカニズムは変わらない。大気の場合、上層ほどイオン化の程度が大きく、大気の電気抵抗が低いという特徴がある。大気上層は宇宙線によりイオン化されているからだ。そのため、大気中の電位差は、地表に行くほど大きくなって、上層では少なくなる。地球では50km付近では30万ボルトで一定になる。

この大気電位の大きさが大気の圧力差を作っている。一様な電場では、電気力線中に置かれた電荷は、同じ力で引き付けられるが、電位差がある電場では、電位差が高いほど引き付ける力が強くなる。電気引力の勾配が、圧力差として現れるのだ。調べた範囲では、金星の大気電位のデータはなかった。しかし、90気圧の圧力を作る電位差がきっとあるはずだ。

2017/11/05

Permalink 12:18:38, by admin Email , 12 words   Japanese (JP)
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太平洋火山帯の輪が閉じた

地球の自転は、太平洋火山帯のマグマをコイルにしたファラデーモーターであると指摘した。しかし太平洋火山帯は、ニュージーランドと南米の南端で途切れていた。

最近、イギリス、エジンバラ大学の研究によって、南極大陸の淵に91の火山が見つかった。これによって、太平洋火山帯の南側の回路がつながったことになる。

(School of GeoSciences, University of Edinburgh, Drummond Street, Edinburgh EH8 9XP, UK)
一般には、地球の自転は過去の衝突によって起きた回転の慣性によるといわれている。しかし、大気、海水、潮汐力の抵抗などからみても、慣性だけでは説明できない。また詳細な自転周期の観測では、自転速度が速くなったり遅くなったりしていることがわかっている。速くなるのは、明らかに慣性を否定している。
また海底にある海溝などの地形は、内部のマグマに牽引力がかかっているために、地球の自転方向にゆがんでいる。

2017/11/04

Permalink 14:49:49, by admin Email , 2 words   Japanese (JP)
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電子は原子核の周りを回ってる?

原子核の周りを電子が回っているというイメージをほとんどの人は持っていると思う。こんな具合だ。

宇宙で最も多いのはプラズマで、イオン状態で存在する。水素原子の原子核、陽子だと考えられる。ところが星間物質で多いのは、水素原子が3個くっついたプロトン化水素分子であるといわれている。こんな具合にくっついているはずだ。

プロトン化水素分子は+1のイオンなので、結合している電子は2個と考えられる。ところが上の図を見ればわかるが、3個の水素原子が3箇所で結合しているのだ。この結合は、分光分析で確かめられている。また原子核の間隔も正三角形をしている。

どうやって、電子2個で3つの原子核をつなぎとめているのだろうか?このブログで前にやった陽子と電子がくっついている構造なら、原子3個を電子が3個でつなぎとめ、見かけの電荷が+1となるメカニズムがある。
つまり電子が外に出す電気力線が結合によって使われるので、1個当たり3分の2の電気力線しか外に出さない。

-2/3 x 3 = -2

水素原子は+1なので、+1 x 3 -2 = +1となる。このとき、結合させている3個の電子は、回っているのだろうか?

2017/10/29

Permalink 15:57:42, by admin Email , 0 words   Japanese (JP)
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中性子はなぜ15分で崩壊する?

中性子は電気的に中性なので安定しているかと思えるが、約15分でベータ崩壊する。陽子と電子にわかれ、ニュートリノが放出される(といわれている)。ニュートリノはともかく中性子が陽子と電子から成り立っているのは確からしい。
ところで、中性子を陽子に直接電子がくっついた状態であるとした。


中性子が電気的に中性であるのは、中性子が膨大にあって、マクロ的に電気力線が中和されている状態であると考えられる。1個だけの中性子は、プラスとマイナスの電荷がはっきりと出ているはずだ。プラスとマイナスの電荷による電気力線は以下のようになる。遠く離れていると中性だが、近傍ではプラスとマイナスがある。

このような中性子が大量にあった場合、中性子同士が結合することが予想される。こんな具合だ。


中性子が2個結合すると、陽子のプラス同士、電子のマイナス同士が反発してばらばらになることが予想される。中性子の崩壊時間は、10分、12分、15分とばらばらの記述が多い(これは筆者の誤解だった。平均寿命、崩壊時間のちがい)。これは中性子の密度に依存しているのではないだろうか? また中性子が崩壊していくと重水素が合成される。これは崩壊した陽子に中性子がくっつくのではないか?

太陽起源の中性子があるらしい。いくつかの研究機関で観測を試みている。しかし現在まで太陽中性子はたった11例しか観測されていないという。観測方法が不明だが、太陽風に含まれる陽子と電子が結合して中性子になる場合もあるのではないかと考えてしまう。

どうして、クオークやグルーオンを持ち出さないかという人もいるだろう。ここでは、クオークなど素粒子を用いることなく原子を記述する試みをしている。すでに破綻しているかもしれないが、もう少しやってみるつもりだ。

追記(20171030)やってて気がついたが、これは電気力線の処理がクオークの使い方とほぼ同じだ。しかしクオークとは、電子軌道の扱い方がちがってくる。仮想粒子を使わないだけでも意味がある?

追記(20171031)
中性子が2個くっついて、ばらばらになる仕組みはこうだ。くっついた状態の片方の電子がもう片方の陽子に引かれて、ずれてくる。ある程度までずれて、電子同士が近づくと、反発力で弾かれる。陽子の表面で電子が移動するのではないかという仮定だ。

2017/10/28

Permalink 14:50:18, by admin Email , 4 words   Japanese (JP)
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ヘリウム原子核のなぞ

物質は原子からできている。原子は原子核とその周囲を回る電子が構成する。原子核のプラスの電荷と電子のマイナスの電荷が釣り合っていると考えられている。
たとえばヘリウムは原子番号が2で、原子核は陽子2個、中性子が2個でできている。原子核の電荷が+2なので、電子が2個回っている。でも良く考えると、単純に電荷が引き合っているのなら、電子は原子核に落ちるんじゃないだろうか?

電子が原子核に落ちるんじゃないかという疑問はよくあるFAQで、その答えもちゃんと用意されている。電子は高速で原子核の周りを回っているから、遠心力で落ちない。また電子の回る軌道には、制限がある。電子の持つエネルギーによってとびとびの軌道を取る。この2つが古典的FAQの回答だ。
最近では、電子は雲のような状態で原子核を回っている、なんていう雲をつかむような説明もある。しかしいずれもおかしい。最初にあげた原子核のモデルが間違っているんじゃないだろうか?
そこで次のようなモデルを考えてみた。オレンジ色が陽子だ。

あれっ? 陽子が4つしかないように見える。この4個の陽子の接点に電子が置かれているのだ。つまり中性子は以下のようになっている。ぽつんとあるのが電子だ。この電子を介して、陽子がもうひとつくっつく。

もう一度2番目に挙げたヘリウム原子核を見て欲しい。陽子の接点には電子が1こずつ置かれている。マイナスの電荷で陽子同士をくっつけている。4個の陽子の接点は6箇所なので電子は6個ある。すると原子核の電荷はマイナス2になると思われるがちがう。接点に置かれた電子の電気力線は陽子のプラスと結びつくので、1個の電子は1/3*の電気力線しか外に出せない状態になる。

電子の電荷=-1 x 6 x 1/3 = -2

陽子が4個なので原子核の見かけの電荷は4-2=+2となる。すると従来の原子模型のように電子が回るモデルになると思われるがちがう。
地球の公転を説明したとき、太陽のプラスに対して、地球の持つプラスとマイナスが働き、軌道が安定すると書いた。それと同じことが電子と原子核で起きる。原子核の見かけの電荷は+2だが、実際に働く力は、陽子の4個と外側に出てくる電子の電気力線-2が作用する。
原子核を回る電子は、プラス4に引かれつつ、マイナス2に反発するのだ。2個の電子は互いに反発するので、対極を回ると予想できる。陽子のプラスの電気力線とマイナスの電気力線が具体的にどう分布しているのか、もう少し考える必要があるが、このモデルなら、無理な条件を付け加える必要はない。きわめて直感的なモデルだ。

すでにわかっていると思うが核力は電子が直接陽子をくっつける力にほかならない。

*この1/3は直感で出した値

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