破壊学事始

量子力学の発端は、ボーアの原子模型です。原子核の周りを電子が回っていると言う、仮説です。物質を構成する原子は、中心に核を持ち、周囲を電子が回っているのではないかと推測されました。ところが、この原子模型には古典力学では説明のできない欠陥がありました。

原子核の電荷は＋、電子の電荷はーです。原子核と電子は引き合います。そのため電子は原子核の周囲回ることで、原子核に落ちないように、遠心力が必要になりました。ところが、電子が回転するという状態は、電子が電磁波を放出するため、エネルギーを失って、原子核に落ちていく、と言う欠陥があったのです。

じっさいの電子は原子核に落ちていきません。そのため、この状態を説明するために、２つのことが主張されました。電子は波の状態で存在する＝ドブロイ波、また電子の取る軌道、すなわちエネルギーは飛び飛びの値をとる＝量子化の２つです。

この２つの条件を数式で表すために波動関数が導入されました。古典物理で物質の状態を記述するとき、運動法的式が使われます。運動の状態は、時間、空間、質量などによって定められ、結果は確定されます。ところが波動関数を使うことで、状態は確率的になって、結果もひとつに定めることが不可能になります。電子1個を扱う場合でも、統計的にしか扱うことができなくなるのです。

そのため、二重スリット問題、不確定性原理、シュレディンガーの猫といったさまざまな現象、矛盾が現れてきました。元をただせば、ボーアの原子模型で電子が周回するという現象を説明するために生まれたものです。量子力学が一見成功しているように見えるのは、統計力学を含んでいるからです。ボーズ凝縮、トンネル効果などは、大量の粒子を対象にした現象です。統計力学を含んだ量子力学は、マクロカノニカルでは、かなり正確に現象を記述することができるのです。

もういちど考えて見ます。ボーアの原子模型では、原子核の＋と電子のーがクーロン力で引き合っているために、遠心力が必要とされたのです。このクーロン力が及ぶ状態をあらわす電気力線は、マクスウェルが説いたものです。マクスウェルは＋とーの電気力線は途中で中和すると考えました。しかしもともとの電気力線を考案したファラデーは、電気力線は＋、－が中和しないで、まっすぐに対象に届くと考えていたのです。

つまり原子核にマイナスの電荷があれば、電子は原子核の周りを回らなくてもよくなります。マイナス同士で反発するからです。マイナスは中性子が持っています。中性子は単独でいると約15分くらいで、陽子と電子に崩壊します。中性子は陽子と電子がくっついたものと考えられます。むしろ、原子核は陽子と陽子が電子で直接くっつけられた状態と考えたほうが合理的です。原子核内部にマイナスの電荷があるため、軌道上に電子をつなぎとめておくことが可能になります。陽子のプラスで引き付け、原子核内の電子のマイナスで反発する。軌道上の電子はゆるく原子核の＋－につながれているのです。

静的原子模型では、原子核の構造が軌道上の電子を規定します。核分裂、核融合といった核変換は、陽子と陽子の組み合わせで説明できます。もう少し俯瞰して原子の構造を考えると、陽子と電子が自然に結合すると、軌道上に電子を抱える構造が出来上がるということです。この構造はかなり複雑な形態をとるようです。原子番号が4のBeまで原子核の構造を考えてみましたが、原子番号が5のBになると陽子と電子の組み合わせが急に複雑になって、手に負えなくなってきます。B以上の元素に関しては少し時間がかかりそうです。

追記：後に陽子がニュートリノの照射を受けてガンマ線を放射する陽子振動が、電子軌道を作っていることがわかった。

電気的地球科学では、静的原子模型を主張している。量子力学の電子は、原子核周辺に雲のように取り巻く、確率的存在だ。量子力学が描く原子模型が、電気力線の間違いから作られたことを説明した。電子は原子核内部の電子に反発するので、陽子のプラスに引き付けられつつ、電子のマイナスに反発する。

これはヘリウム原子だが、電子は原子核の周囲に引力と反発力でゆるく固定されている。

ゆるく固定された電子は、周囲の電磁波の放射を受け、細かく振動しているはずだ。原子核も振動するが、電子よりはるかに大きいため、電子の振動に比べると小さい。この電子の振動がマクロでは熱として現れる。

閉ざされた容器に入れた気体の温度が上昇すると、圧力が増える。開放系では、体積が増える。原子の外側に面している電子の振動が大きくなるため、原子間、分子間で電気的反発力が増える。気体の熱膨張は、静的原子模型では、電子の振動で説明できる。

追記：ここでは電子の振動と書いたが、じっさいには電子はその場で周回していると思われる。小さな円を描いている。この円の向きがそろうと磁力が発生する。キュリー温度はそろった円周運動が熱でばらばらになるため。

筆者は人類は月には行っていないと考えていた。着陸船の噴射が見えないという致命的な証拠があったからだ。しかし、この記事を読んで考えが変わった。

「月の石」、実は木の化石だった オランダ国立美術館
http://www.afpbb.com/articles/-/2635392

「石はマッチ箱ほどの大きさで、ウィリアム・ミッデンドーフ（William Middendorf）駐オランダ米大使が1969年に、同年7月10日に人類初の月面着陸を果たした米国人宇宙飛行士ら3人からの贈り物として、元首相のウィレム・ドレース（Willem Drees）氏に贈った。」

記事では、木の化石は月の石ではないと言う趣旨で書かれているが、まちがっている。月は地球と同じ出来方をしたはずで、その材料には化石が含まれているはずだからだ。地球も月も、かつてあった惑星を材料にして、木星内部で作られた。化石はバラバラになった惑星の生物なのだ。つまりNASAは木の化石と知らずに本物の月の石を贈った。

月に化石はない、という常識はまちがっている。化石はある。月が地球に向けている面は内部から膨張した痕跡が多くある。いずれ、探査機が月から恐竜の化石を持ってくるはずだ。

youtubeでたいへん興味深い動画を見つけた。「Extended Michelson-Morley Interferometer experiment.」というマイケルソン・モーレーの実験を再現したものだが、いままで横回転で行われていた実験を縦に回転させてみたという。短いので、見てほしい。

横に回転させても、干渉縞は変化しないが、縦に回転させると急に干渉縞が移動する。干渉縞の移動は、レーザー光の経路が変化したことを意味している。

この実験は追試がされている。アマチュア同士が追試をすることはあまり見かけないが、追試した人によれば、縦回転でも干渉縞の移動は見られない、と結論されている。

しかし、コメント欄でも指摘されているが、よく見ると追試でも干渉縞の移動は少しではあるが確認できるのだ。

この２つの実験の差は、回転軸の位置にある。最初の実験装置と追試に使われた装置を比較すると、追試に使われた装置では回転軸がビームスプリッターの近くに置かれている。最初の実験装置では、レーザー光の経路が高低差１ｍ近く移動するに対して、追試の装置では高低差があまりない。

原因を考えてみた。最初、ミラー、あるいはビームスプリッターが上下に回転する重力の変化で動いているのではないかと思った。２つの実験の差は、回転によるモーメントの差ではないか？

しかし、オリジナルの実験で、干渉縞の変化をよく見ると、ある角度で干渉縞の移動が逆向きになる。逆向きになるということは、光の経路が逆に変化するということだ。回転モーメントが原因ではない。

下向きと横向きの光の経路がなんらかの原因で変化していると考えたほうが合理的だ。

電気的地球科学では、光の伝播は粒子が電界のパルスをリレーするからだと仮定している。電界のパルスで、縦回転のＭＭ実験を考察してみたが、うまい説明がつかない。地上の重力はシューマン共振と電位差による電界が原因だ。この２つでもいい考えは浮かばない。何か、別の力が働いているのだろうか？

現在の地球大気は、窒素78%、酸素21%、アルゴンが約1%、二酸化炭素が0.03%だ。一般には、酸素は植物、とくに植物性プランクトンによって、作られたとされている。鉄細菌、シアノバクテリアは、３５億年前の地球の海で盛大に活動して、酸素と鉄鉱床を作り出した。シアノバクテリアが作った鉄鉱床は、縞状鉄鉱石と呼ばれ、世界中に広く分布している。

ところが植物の光合成は、太陽光のある場合は二酸化炭素と水から酸素とデンプンを作る。太陽光のない場合は、酸素を吸収して二酸化炭素を放出する。また植物の遺骸は分解するときに酸素を消費する。植物が光合成により大気中の酸素を増やしたというのは無理がある。シアノバクテリアにしても大量に発生すれば、その遺骸が腐食するときに酸素を消費する。

では何が現在の酸素を作ったのか？　また窒素は太陽系では少ない元素だ。窒素の由来はまだ解明されていない。

非常に大胆な予想をしてみよう。地表には毎秒1m^2あたり100個程度のミュー粒子が降り注いでいる。ミュー粒子は大気中の二酸化炭素にぶつかると電子を跳ね除け、電子の代わりに酸素原子と炭素原子の間に居座る。ミュー粒子は電子の直径の約200倍の大きさを持つため、酸素と炭素の原子核が融合する。ミュオン核融合だ。炭素には陽子と中性子が6個ずつ、酸素には8個ずつある。両方あわせると陽子が14個、中性子も14個になる。窒素は原子番号が７だ。

2CO2 + u(-) -> 2N2 + O2

２：１の割合で窒素と酸素ができる。このままでは、窒素６６％、酸素３３％だが、酸素は反応性が高いので、酸化物を作り大気から減少するのかもしれない。海水に溶ける分もあるはずだ。

また、陽子14個、中性子14個は、Siにもなる。酸素、炭素の同位体もできる可能性がある。この２つの同位体は、考古学で年代測定と気温変動の推定に使われている。もしミュー粒子による核変換が確認されれば、見直さなくてはいけない。氷河期があったとする証拠はゆらいでいるからだ。ミュー粒子は、透過力が高いので、地面の中にも到達する。ミュオン核融合により、重い元素が地球内部で作られているのかもしれない。