破壊学事始

また地下10km付近を震源とする地震が起きた。茨城県北部を震源として、まだ余震が続いている。

こうした地震に共通している特徴は以下の通りだ。

・震源が地下10km付近
・最初に比較的大きな地震が起きて、余震が続く

（10km付近というのは、震源を推定するさいのメッシュがある程度の大きさで区切られているから、おおまかな深さを指しているのだと考える。）

岩盤に蓄えられたバネのエネルギーが解放されることでは、この地震のメカニズムを説明することはできない。そこで、ひとつの仮説を立ててみた。

・地下10km付近にエネルギーの元になる何かが蓄積される
・地下10kmの高圧下で生じる核爆弾に匹敵する爆発現象
・最初に大きな爆発が起きると小さな爆発が断続的に続く

この条件を満たす現象を引き起こすものはと考えたとき、ミュオンがあった。ミュオンは高エネルギー宇宙線が大気に飛び込んで生じる透過力の高い粒子だ。エネルギーの高いミュオンは10km以上の岩盤も貫通する能力がある。

ミュオンが岩盤を通り抜けるときに、次第にエネルギーを失い、最後に原子にぶつかって止まるが、水素原子とぶつかったときに、電子とミュオンが入れ替わり、ミュオン原子が生成される。

ミュオン原子が大量にあると、比較的容易なきっかけで、核融合が生じる。

ミュオン触媒核融合

これが地震の正体なのではないか？

つまり、地下10km付近にマグマがあって内部は大量の水が過熱状態で存在すると、エネルギーを失いながら入ってきたミュオンが水素原子をミュオン原子に変える。

次第にミュオンが蓄積されるが、周辺にミュオン原子の蓄積された集団がいくつもできるようになる。

ある程度の大きさにミュオン原子集団が成長すると、ある刺激がミュオン核融合を引き起こす。ある刺激とは、高エネルギーのミュオンがマグマに入射して、加熱状態のマグマを沸騰させるのだ。これは泡箱と同じ原理。局所的に大きな沸騰が起き、たまたまその脇にミュオン原子集団のひとつがあったとき、圧力がミュオン原子同士を縮めると核融合が起きる。

いったん核融合が起きると、大量のミュオンが周囲に放出されて、周辺にあったミュオン原子集団をさらに成長させる。核融合反応を起きやすくするわけだ。その後は、最初に起きた核融合反応より、小さな沸騰でも核融合が起きるので、小さな爆発が定期的に起き続けるというわけ。

こうしてミュオン原子集団がつぎつぎと核融合反応を起こして減少して行って、なくなるまで余震がつづくことになる。

比較的浅い場所、10km付近にマグマが存在すること、ミュオンが届く程度に地殻の状態がそろっていることなどの条件があった場所で、地震が起きる。

追記：現在では地震は地球内部から沸きあがってくる電子による放電現象と考えている。

大西洋中央海嶺のことを書いておきたい。中央海嶺がプレートテクトニクスの証拠であるとされる根拠に、磁場の逆転の記録がある。

wikiによれば「岩石中に一般的に含まれる鉱物である磁鉄鉱は、その名の通り常温で磁気を帯びている。磁鉄鉱を加熱していくと、キュリー温度で磁気がなくなり、冷却すると再度磁気を帯びる。このとき磁鉄鉱が帯びる磁気は周辺の磁場（地磁気）の方向に従う。海洋底鉱物にも微量の磁鉄鉱が含まれており、海嶺でマントル成分が冷やされて、海洋底が生成された時の磁気を帯びている。」と説明されている。

さて、筆者はアマチュア無線家で電磁気に関しては、一応一通りの知識がある。この解説ではキュリー温度以下になったときに磁化されるとあるが、これはその通りである。しかし、磁化された磁鉄鉱が数万、数十万年もの長期間、磁化された状態を保つとはとても考えられないのだ。

カセットテープは磁鉄鉱とほぼ同じ粉末が塗ってあり、地球磁場よりはるかに強い磁場で磁化される。しかしカセットテープの磁場は、次第に減衰して、３，４０年ほどで、記録が読み出せなくなってしまう。

中央海嶺の周辺にある岩石が、数十万年も同じ方向に磁場を保持することは不可能なのだ。逆転している磁場は、ごく最近記録されたと考えるべきである。

ではなぜ地球磁場と違う方向で磁化されたのか？　おそらく地電流の仕業と思えるが、くわしいメカニズムは不明だ。

まず、これを見ていただきたい。

通常、雷放電は上空の積乱雲から大地へと放電が向かう。しかしこの動画の雷は逆だ。スプライトという電離層に向かって放電する現象も知られているが、大地から放電するのはどのような仕組みなのだろうか？　これはひとまず、置いておくとして、次の画像を見て欲しい。

これは、地磁気の強度を等高線として表した地図である。ユーラシア大陸の中央にある磁場の強い地帯は、シベリアトラップと重なる。カナダの強磁帯も火山地帯だ。見て欲しいのはこの等高線のパターンだ。何かに似てないだろうか？

適当に書き込んでみたのだけれども、これは火山と地震の分布を重ね合わせたものだ。中央海嶺が合っていないが、ほかは、ほとんどが合っていると思う。磁場の強度の等高線が混んでいるラインに沿って地震と火山地帯が重なっている。天気図で言えば、前線ということになる。これは偶然なのだろうか？

大部分の日本人は、地震の原因がプレートテクトニクスで説明されているように、プレート移動による歪が岩盤に蓄積され、断層がずれることで歪のエネルギーが解放、地震が起きる、と考えているだろう。考えていうというよりも教え込まれていると言った方が正しい。断層が動くことが地震の原因と考えているひとは、自分で考えたわけではなく、ただ、学校で教わったので信じているに過ぎないからだ。

しかし、一連の群発地震では、数ヶ月にわたってＭ５～Ｍ３程度の地震が続く。これは歪の解放では説明がつかないことは、前に書いた。おそらく地震は、マグマの活動によるものだという推測である。マグマの岩盤への貫入、あるいはマグマ内部での爆発が地震の原因と考えられる。

では、何がマグマを爆発的現象に導くのかといえば、まだそれはわからないというしかない。しかしある程度の推測は可能だ。

マグマは大量のガス、水蒸気を含んだ過熱状態にある。なんらかの現象をきっかけに、ガスが爆発的に膨張する。これが地震の原因だ。では、なにがきっかけで、マグマはガス爆発するのだろうか？

ひとつは、高エネルギー宇宙線だろう。しかし高エネルギーといってもせいぜい地表から数百メートル、数キロ程度しか宇宙線は影響を与えない。地表近くにマグマだまりがあった場合は、宇宙線の影響でガスの突発的膨張が起きるかもしれない。しかし大部分の地震は地下１０ｋｍより深い震源を持つ。

そう考えているときに、youtubeで桜島の噴火動画をみた。桜島の噴火では、夜間、きれいな火山雷が映っていた。噴出したマグマが飛び散ると、その間に放電現象が見られるのだ。火山雷は飛び出した粉塵が摩擦で静電気を蓄えて起こるとネットでは説明されている。砂漠を飛行するヘリコプターのローターでも放電現象は見られるらしい。

しかしyoutubeにアップされているさまざまな火山雷の動画を見ていると、摩擦による静電気ではないと思うようになった。それは、マグマが噴火した直後から放電が行われている動画が多いことからだった。

通常、積乱雲では内部で小さな氷の粒が上昇気流で何度も巻き上げられていく過程で静電気が蓄積していく。たった一度の上昇で落雷するほどの電圧にはならない。通常の大気であれば1cm放電するには3万ボルト必要になる。雷のように数百メートル、数キロメートルの放電には、数百万から数十億ボルトの電圧が必要だ。

火山雷も数十メートルから数百メートルの放電なので、数百万ボルトにもなっているはずだ。マグマが火口から噴出した直後に、数百万ボルトの高電圧が静電気で起きるとは考えにくい。

火山雷の高電圧の原因は、おそらく、地下にあるマグマが帯電した状態で吹き出てくると、吹き出るさいの運動量が電圧に変化するからだと考えられる。つまり、電荷が蓄えられたコンデンサーの電極を離すと、電圧が上昇する効果が火山雷の高電圧の原因なのである。だから火口からマグマが飛び出した直後に放電が起きるのだ。

これが地震の原因と何が関係すると思うかもしれない。しかしマグマは、実は良好な電導体なのである。地下にあるマグマは、地電流の通り道なのだ。

ここから先はまったくの仮定になる。もしマグマ内部で血電流の流れが、大気中の雷と同じような現象を起こすとしたら、その衝撃はマグマ内部のガスを発泡させるきっかけになる。では何がマグマ内部の放電現象＝雷を招くのか？

プラズマボールを地球だと考えて欲しい。通常地球内部では、良好な電導体であるマグマ内部を電流が流れている。外部から、つまり電離層が電圧に変化をもたらすと、その部分の地電流が変化する。プラズマボールでは指を近づけた部分に内部の放電が集まってくる。これがマグマ内部での雷現象だ。
続く…

破壊学とは何かから始めなくてはならない。一言で言えば、破壊学とは人間が作ったものを破壊する方法を追求する学問だ。破壊といえば、テロであるとか、犯罪の範疇ではないかと考えるかもしれない。しかし破壊する方法を事前に知ることで、破局的事故の起こる可能性を低くすることが可能なはずである。

同じような目的を持つ失敗学がある。失敗学とは「起こってしまった失敗に対し、責任追及のみに終始せず、( 物理的・個人的な) 直接原因と (背景的・組織的な) 根幹原因を究明する学問のこと。 失敗に学び、同じ愚を繰り返さないようにするにはどうすればいいかを考える」ことだ。

失敗学は、航空機事故、交通事故、産業事故などで多くの功績を上げてきたらしい。比較的小さな影響しか与えない事象では、失敗学は非常に有効な手段であるといえるかもしれない。しかしながら、3.11のような原子力災害を含む破局的事故に関して、失敗学は有効な手段といえるだろうか？　一度起きただけで十分人類に対する非常に大きな影響を与える（人類滅亡も含めて）事象に関しては、失敗学は「後の祭り」になるだけであることがはっきりした。

事故が起きる以前に、事故を予想することは非常に難しい。原子力発電所のような政治的影響の極めて大きい施設では、事故を予想して対策を立てることさえ、政治的に制限されていたことがわかってきた。「メルトダウンはありえないから、メルトダウンした後の対策は建てない」といった具合だ。また、極めて確率が低いという理由で対策しないという例もあった。

参考　「失敗学批判」（横浜国大名誉教授 清水久二）

破壊学では、自然災害による影響、人為的影響の区別なく、どのようにすれば構造物、システム、ネットワークなどを破壊できるかを追求するので、最初から政治的バイアスの入り込む余地が排除されている。純粋に合理的思考が機能できるのである。

破壊学が有効な手段となり得るのは、次のような場合が考えられる。

軌道エレベータの建設に伴うリスク判断
宇宙発電所からの送電経路の事故予測
電離層加熱に関する影響
大深度掘削に伴う断層、マグマへの影響


あまり詳しく書くと危険なので、書かないが、例えば対立している国の人口を減らしたい場合、検出できない微量の物質、あるいは検出しても危険性の分からない物質を食品などに混ぜて、相手国に輸出する方法もある。破壊学では、従来は起きてからしかわからなかった危険性についても、あらかじめ予測しておくことが可能になる。