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======================================================================== ━┓→ Ｎ┃→ 仮想力線電磁気学 ━┛→ ======================================================================== ------------------------------------------------------------------------ ●第２０回 概要（その２０） ------------------------------------------------------------------------ 当メールマガジンを御購読いただき、誠にありがとうございます。 前回に引き続き、遠隔作用のエネルギー配分について説明します。 **************************************** 61．不公平な配分 **************************************** 再び、一つの物体（Ａ）が二つの物体（ＢとＣ）に作用を及ぼし、エネルギーを 与える問題を取り上げます。 ○Ｂ Ａ○ （図20-1) ○Ｃ もし、物体Ｂと物体Ｃが全く同じ条件にあるとするならば、この二つの物体は同 じ量のエネルギーを得るはずです。 つまり、物体Ａが失ったエネルギーをΔEa、物体Ｂと物体Ｃが得たエネルギーを それぞれΔEb、ΔEcとすると、 ΔEb ＝ ΔEc ＝ ΔEa / 2 となります。 さて、それでは、もし物体Ｂと物体Ｃが同じ条件になかったとしたら、どうなる のでしょうか？ 例えば、下図のように、物体Ｃが、図20-1に比べて、物体Ａにより近い場合はど うでしょう？ ○Ｂ Ａ○ （図20-2) ○Ｃ 一般に電磁気作用は、距離が近くなるほど強くなりますから、前回の話からもお わかりのように、 ΔEc' ＞ ΔEc ＝ ΔEa / 2 よって、 ΔEb' ＜ ΔEc' ΔEb' ＜ ΔEb ＝ ΔEa / 2 となります。 ここで、気付いてほしいことが二つあります。 まず一つは、当たり前のことですが、二つの物体の条件が等しくなくなると、エ ネルギーの配分が公平（等分）ではなくなることです。 そして、もう一つ重要なのは、物体Ｃが得るエネルギーが多くなったために、物 体Ｂの得るエネルギーが、等配分となる図20-1の場合よりも、少なくなってしま うことです。 この二つ目の特徴（物体Ｂから見て、第三者である物体Ｃの影響を直接受ける、 という特徴）は、遠隔作用特有のものです。 この特徴のせいで、不公平の度合いが、さらに拡大するわけです。 さて、エネルギーの配分を不公平にするのは、距離の違いだけではありません。 例えば、電磁気作用の場合、物体Ｃの電荷の大きさが、物体Ｂの電荷の大きさよ りも大きくなると、物体Ｃに働く作用（力）が大きくなるため、図20-2のように 距離が近くなった時と同じように、エネルギーの配分が不公平になります。 ○Ｂ Ａ○ （図20-3) ◎Ｃ また、物体Ｃの質量が小さくなると、同じ作用（力）でも、それだけ加速されや すくなります。 ○Ｂ Ａ○ （図20-4) ｏＣ 一方、エネルギーは、 Ｅ ＝ （ｍ・ｖ・ｖ）／２ ですから、質量が小さくなった以上に、速度の増加による影響の方が大きく、結 果的に、得るエネルギーが増大します。 このため、この場合も、エネルギーの配分は不公平になります。 さらに、物体Ｂが、何らかの拘束力を受けている場合も、エネルギーの配分は不 公平になります。 ┳ ┝○┫Ｂ ┻ Ａ○ （図20-5) ○Ｃ これは、ちょうど物体Ｂの質量が大きくなった場合とよく似ています。 物体Ｂは、拘束力のために、加速することができず、そのためにエネルギーを得 ることができないのです。 このために、その分のエネルギーは、物体Ｃにとられてしまうことになるわけで す。 **************************************** 62．不公平と偏在 **************************************** さて、なぜ、『エネルギー配分の不公平』などという当たり前の問題に、ここま でこだわるのか、不思議に思われると思います。 実は、これは、『（場の）実在性』や『観測』に、極めて大きな問題をもたらす のです。 上で述べた図20-1〜5 の問題において、物体Ｂと物体Ｃは、物体Ａが発生させる 電磁場を検出する『センサー』の働きをしている、と言うことができます。 そこで、今度は、『センサー』の数をもっと増やして５つにしてみましょう。 ○Ｂ ○Ｃ Ａ○ ○Ｄ （図20-6) ○Ｅ ○Ｆ そこで、もし、５つの物体の得たエネルギーの値が、例えば（あくまでも例えば の話です）、 Ｂ ＝ Ｃ ＝ Ｄ ＝ Ｅ ＝ Ｆ ＝ ４ という関係にあったとしたら、物体Ａが発生させた電磁場は、（物体Ｂ〜Ｆが存 在する領域において）一様に広がっている、と判断されるでしょう。 また、もう少し現実的に（あくまでも例えばの話ですが）、 Ｂ ＝ ３ Ｃ ＝ ４ Ｄ ＝ ５ Ｅ ＝ ４ Ｆ ＝ ３ という関係にあったとしたら、それでも電磁場は、物体Ｄの存在する位置を頂点 に、連続的な広がりをもって存在している、と判断されるでしょう。 ところが、（あくまでも例えばの話ですが、）次のような結果が得られたとした ら、どうでしょう？ Ｂ ＝ 0.5 Ｃ ＝ 0.8 Ｄ ＝ 10.0 Ｅ ＝ 0.8 Ｆ ＝ 0.5 はたして、これでも、電磁場は連続的な広がりをもって存在していると判断され るでしょうか？ 物体Ｄの存在する位置だけが突出しているために、そこにエネルギーが集中（偏 在）している、と判断される可能性があるのではないでしょうか？ 特に、センサーの感度、誤差（精度）、ノイズなどから、1.0 以下の値を無視す るとしたら、なおさらでしょう。 こうなると、電磁場（やエネルギー）は、連続的な広がりをもって存在している のではなく、ある場所に（不連続に）偏在している、と判断されるはずです。 量子論に詳しい方なら、これは何処かで聞いた話とよく似ていることに気付かれ ると思います。（詳しくは、第４章で説明します。） エネルギー配分の不公平は、こうした『偏在』『集中』という現象を、よりもた らしやすくします。 特に、遠隔作用の場合、他者によるエネルギーの横取りが起こるので、なおさら です。 つまり、ある条件を満たしたがために、５つある物体のうちの一つが、たまたま 大きなエネルギーなエネルギーを得ると、他の４つの物体の受け取れるエネルギ ーが、その分、小さくなってしまう、というわけです。 そして、このことが、量子論的な現象と深く関係してくるのです。 ここまでくると、これまで『当たり前すぎる話』をクドクドとしてきた理由が、 御理解いただけるのではないかと思います。 ======================================================================== 発行者 ： ｔａｒｋｕｎ（たーくん） mailto:tarkun2@yahoo.co.jp 配信 ： MailuX http://www.mailux.com/ バックナンバーの閲覧、購読の解除、配信先の変更は、下記のＨＰへ。 http://www.f8.dion.ne.jp/~tarkun/mm/mailux.htm 購読の解除や、配信先の変更は、御自分でお願いします。 ======================================================================== |