★第一部光速度  近日点の移動 マックスゥエル マイケルソンとモーレー 光行差 C−Vcosθ 物質収縮 自然哲学 物質変化 静止系 光速度不変の要請 逆変換 レーザー 速度の加法則 横ドップラー 時空間の変化 ローレンツ収縮 リングレーザージャイロ 同時性の相対性 ウラシマ効果 物質波

物質波

T.物質は粒子か波か

 物質は粒子としての特徴と、波としての特徴とをあわせ持っている。
 小さな穴に電子を通し、スクリーンに映し出す。すると、穴よりも大きな同心円状の幾つものリングが現れる。これを回折像と言う。 電子が粒子であれば、スクリーンに映し出されるのは、穴と同じ大きさの円である。しかし、電子は水面上を伝わる波の様に、 同心円状に広がりながら進む。物質の実体は粒子であると同時に波である。しかし、これは矛盾している様に思われる。 どの様に考えたら良いのか。

U.超ひも理論

 現在では、全ての物理現象は、超ひもの振動で記述されるとする考え方が最も有望である。 それによると、物質も光も超ひもの振動である。また、物質を動かす4つの力も超ひもの振動である。
 何も無い真空と見えても、振動していない超ひもが存在している。物質として振動している超ひもは物質と見え、 振動していない超ひもは真空と見える。

V.超ひも自体は動かない

しかし、物質として振動する超ひも自体が空間を移動すると考えると、スクリーンに映し出されるのは、穴と同じ大きさの円となる。
 一歩考えを進めて、超ひも自体は動かないとする。そして、物質が動いていると見える現象は、 本当は物質としての振動が隣の超ひもに、次々と伝わっている現象となる。超ひもの振動が光速で伝わるので、 何者も光速以上で移動する事は出来ないのである。

W.ド・ブロイの物質波

 物質は、超ひもの網上を、水面上を伝わる波の様に広がりながら伝わるとイメージすると分かり易い。
 同時に、物質同士は引き合う為、質量が大きくなり引き合う力が強くなるに従い、物質は広がり難くなる。 そして、次第に1つの固まりとして粒子の特徴を持つ様になる。つまり、質量が大きくなる程、波が小さくなり、 物質は小さな空間に固定されるようになる。
 ド・ブロイは物質を波と考え、その波長は質量に反比例するとした。

X.移動する物質のエネルギーは速度の2乗に比例する理由

物質の移動 そして、物質は同士円状に広がると同時に引き合い、1つの粒として纏まっていると考えると、移動する物質の持つエネルギー  は速度の2乗に比例することが理解し易い。

 元の物質の位置をOとする。移動後の位置をO’とする。 物質がVq( OからO’)移動すると言うことは、一旦、中心がO’にある半径Vqの球体の表面状に広がり、 又球体の中心O’に収縮することとエネルギー上は同じとなる。広がった時の球体の表面積は、4πV2である。 物質がUで移動する時、球体の表面積は4πU2である。

 従って、物質が移動するエネルギーは、4πV2:4πU2=V2:U2である。 速度は、V:Uである。これより、速度が遅い時、エネルギーは速度の2乗に比例することが説明出来る。 物質が唯の粒であれば、移動するエネルギーは速度に比例するはずである。