五次元に漏れているのか？熱交換塗料の熱エネルギー？

質問

東日本大震災以降エコに関する意識は高まっていますが、熱交換塗料とか消熱塗料と言われている不思議な塗料の正体がどういう原理で成り立つものかに興味を持ちました。
この塗料は太陽の熱を吸収しても温度はさほど上がらないという優れものだそうです。
　その原理は今だ解明されてはいないそうです。推測では吸収されたその熱エネルギーが内部の何かが振動することで消費しているのではないかというのです。
その実態を電子顕微鏡で調べた人がいたのですが、振動しているものは何も見えなかったそうです。
　その話を今朝息子に話すと即座に答えが返ってきました。「そりゃー五次元にもれているのさー。」
まさかとは思ったのですが、冗談にも流しきれない、もしかしたらという疑問が出てきました。
　そこで連想したのは以前読んだ女性物理学者の書いた本に、この世には大きい力と小さい力の二種類があるということです。非常に大きな力であるはずの引力が弱い力の磁石に負けてしまう、これは巨大な力である引力のほとんどが余剰次元に漏れているからではないかという考え方が物理学にはあったのだということです。
またその本のあるところには身近にある焦げ付かないフライパンの表面には高次元世界に通じている結晶構造の射影があるとありました。
少年時代からお馴染みのエネルギー保存の法則は頭から離れませんが、どこかに抜け道があると考えると興味は尽きません。
　こんな思い付きの中に発展性があり得るのか教えてください。

　ところでこれは余談ですが量子コンピューターは余剰次元の力を借りて桁外れな性能を可能にするのではというイメージが素人の私にはあるのですが。
またもしかして前述の熱交換塗料（消熱塗料）の熱エネルギーが余剰次元に排出できるという様なことであるなるならば。
余剰次元との交流によって成り立つアイデアがどんどん出て来るような気がするのです。
　エネルギーが次元を超えて融通できるなら電気エネルギーでも何かの装置で余剰次元から貰い受けられたらという夢のような考えが思い浮かびました。
単なるイメージを出ないレベルですが、こんな思い付きから何か面白いものは出て来ないでしょうか？

回答No.4

kagakusuki

メーカーの説明では運動エネルギーに変化するとされている様なので、最初は振動、即ち音波としてエネルギーを放出しているのかと思いましたが、電子顕微鏡で見ても振動が見えなかったという事は、熱エネルギーを振動のエネルギーに変換して放出している訳ではないと思います。
　何故なら、何μmもある多数の粒子が、個別に0.1μm以下の微細な振動をしたとしても、複数の粒子から出た音波同士が打ち消しあったりしますし、何より、それほどまでに微細な振動では、塗膜自体の弾力性によって振動が吸収されて、振動のエネルギーの多くは、塗膜内で再び熱に変わってしまう可能性が高いと思います。

　常識的考えれば、科学的にあり得る現象で、残されている可能性としては、熱エネルギーを、遠赤外線等の電磁波として放射しているのではないかと思います。
　温度が高い物体は電磁波を放出しますが、放出される電磁波の強さは、電磁波の強さによって異なり、物体の温度と物体表面の性質により、放出される電磁波の強さが最も強くなる波長（ピーク波長）は異なります。
　そして、物体の温度が高い程、波長のピークも高くなります。
　例えば、完全に真っ黒な物体があったとすれば、その物体が27℃において最も強く放射する電磁波の波長は、10億分の9660mになりますが、これは遠赤外線（波長0.000004～0.001m）の波長域に当たります。
　又、物質には特に吸収し易い電磁波の波長というものがあります。
　例えば、赤い色をしたものは、赤い光よりも緑色の光を吸収し易いため、反射光には赤い光の成分が多くなり、赤く見える訳です。
　そして、物質は、温度が高い場合においては、吸収し易い波長の光を放出し易いという性質があります。
　つまり、物質にはエネルギーを出し入れし易い電磁波の波長というものがある訳です。
　900℃程度の温度になると、物体は赤い光を発するようになりますが、27℃では物体は遠赤外線を発して輝いている訳で、同じ27℃においても、遠赤外線で強く輝く物質もあれば、弱くしか輝かない物質もあるという事です。

　仮に、遠赤外線は非常に良く吸収しても、可視光線や近赤外線は殆ど吸収しないという性質を持った物質があったとします。
　その物質を混ぜた塗料は、太陽光に含まれている遠赤外線を吸収しますし、塗料の他の成分の色によっては可視光線の一部も吸収しますから、温度が上昇します。
　そして、温度が高くなれば、遠赤外線を吸収し易い成分が、熱エネルギーを遠赤外線のエネルギーに変換するため、遠赤外線が強く放射されます。
　黒い色の上から明るい色のペンキを塗っても、くすんだ色にしかならない事からも解る様に、塗膜というものは意外と下地のまで光を透過しますし、遠赤外線はX線程ではないにせよ、ある程度の物質に対する透過性を持っていますから、塗膜内部で放射された遠赤外線の一部は、外界に放出されます。
　こうして、太陽光を吸収する事で生じた熱エネルギーの一部を、遠赤外線の形で建物の外に放出すれば、建物の温度上昇を緩和する事が出来る筈です。
　普通の塗料の場合、遠赤外線を吸収し易い様な成分とはなっていませんから、熱を遠赤外線に変換する効率が低く、太陽光には、遠赤外線よりも可視光線の方が多く含まれていますから、可視光線の吸収率が同程度であれば、遠赤外線を吸収する割合が小さい普通の塗料の方が温度が高くなると思います。
　遮熱塗料の場合、赤外線を反射しますから、遠赤外線を吸収し易いのとは真逆の性質であり、近赤外線と遠赤外線を吸収しない分だけ、太陽光から吸収するエネルギーが少なく、その分温度の上昇が抑えられる訳ですが、輻射熱として放出する熱は、普通の塗料よりも少ない筈です。
　これに対して、日本の夏の気温程度の温度における、熱放射に相当する波長域の電磁波である、10億分の9660m程度の波長の遠赤外線を、特に良く吸収・放射する物質を混ぜた塗料であれば、放熱による温度上昇の緩和が期待出来る訳です。

　実際の熱交換塗料が、この様な原理によって温度の上昇を抑えているのかは判りませんが、私が考えた限りでは、現実的にあり得る可能性がある原理としては、これしかありません。

お礼

Kagakusuki さん具体的で分かりやすいご説明ありがとうございました。
細かい点においては少し疑問も残りますが、雲間に青空が少し見えたきた感じです。
私も昨晩風呂に入っているとき熱エネルギーを放出できる形としては、まず音が浮かび上がりましたが、これではないと即座に消し去りました。
残るはヤッパリ電磁波しか思い当たるものがありませんでした。
しかしこれがどういった領域のものか分かりませんでした。
　遠赤外線を表面で反射してしまっては、内部のものを外部に届ける運び屋にはならないのだということが分かりました。ご説明の遠赤外線が内部の熱エネルギーを放射という形で排出出来るのだとする理論には頷けるものがありました。
偶然開発に至った塗料メーカーの説明によると、たしか二種類の塗料を混ぜた結果によるようでした。その点も合点がゆきました。
　子供たちが嬉しそうにこの塗料が塗られた炎熱の学校の校庭で素足で運動する姿には気持ちの和むものがありましたが、その理論的背景を解き明かして頂いたような気がします。

回答No.3

foomufoomu

>熱交換塗料の重力質量と慣性質量を比べる方法はあるのでしょうか。
そのものずばり、重力と慣性力（慣性の法則で等速運動を続けようとする力）を測るだけです。
これまで、重力質量と慣性質量が異なる物体など見つかっていませんから、これが異なるとなると、いわゆるノーベル賞ものの大発見です。

回答No.2

foomufoomu

よく考えたら、
＞手にとって触れるものは、4,5次元方向のゆがみがあったとしても、
＞全体の大きさは私たちが見ているものの大きさです。
とは言い切れないケースがあります。
しかし、そんな物体があったとしたら、見えないところに質量があるはずで、これは重力では検出できないけれど、加速度では検出できることになって、
つまり、重力質量と慣性質量が異なる物質ということになりますね。
熱交換塗料の重力質量と慣性質量を比べてみる必要がありそう。。。

お礼

ご回答ありがとうございました。
熱交換塗料の重力質量と慣性質量を比べる方法はあるのでしょうか。

回答No.1

foomufoomu

この世のものが何次元なのか、正確なところはわかりませんが、
手にとって触れるものは、4,5次元方向のゆがみがあったとしても、全体の大きさは私たちが見ているものの大きさです。
したがって、屋根に塗ったペンキで、5次元方向にエネルギーが流れるということはありません。
エネルギーはスカラーなので、よそへ移動しない限り（見えない部分へ逃げていかない限り）エネルギーの大きさが変わることはありません。

＞その実態を電子顕微鏡で調べた人がいたのですが
熱振動は電子顕微鏡で見える大きさではありません。

＞非常に大きな力であるはずの引力が弱い力の磁石に負けてしまう、
＞これは巨大な力である引力のほとんどが余剰次元に漏れている
＞からではないかという考え方が物理学にはあったのだということです。
なんか、例が違うような気がしますが（磁石が強いのは近くにあるからなので）、力はベクトルなので方向は大事です。4,5次元方向に力が逃げていくということはありえます。
この種の問題は、2次元世界の人間が3次元世界を見たら(見えませんが)どうなるか？
と、考えると分かってきます。
紙に書かれたアニメのような2次元マンがいたとします。紙が平らであれば、2次元マンはあくまで2次元の生き物で、2次元界の法則がそのまま通用します。が、紙が3次元方向にゆがんでいたら（たとえば円筒に丸められていたら）、３次元の法則で計算しないと、正しい磁力、重力になりません。

リサ・ランドール博士の講義は（彼女のオリジナル理論ではないと思います）、3次元マンである我々も、4,5次元方向にゆがんだ空間に住んでいれば、その影響を受けるというものです。
ただし、最初に書いたように、熱エネルギーはその影響は受けないはずです。

お礼

foomufoomuさん２度にわたるご回答ありがとうございました。
私の様な知識レベルの質問に早速答えて頂きましたこと感謝です。
仰るとおり絶対値であるスカラーのエネルギーが移動せずに消えるはずはありませんでした。

　磁石の力の件は、距離の違いがあることも折込で説明しているのだと、この知識に接した時点で了解していました。だから紛らわしい説明だと思っていました。

リサ・ランドール博士のオリジナルではないことは大体分かっていました。

　このような質問をこのような場所でさせて頂いたのは初めてなのですが
親切な方がいらっしゃることに感動でした。
またよろしくご指導ください。