物理学の矛盾のかずかず

質問

物理学は定義と論理が骨組みのはずです．
ところが複数の矛盾が物理学にあります．
下記の矛盾を解決する現象を提案してみてください．
矛盾どうしには関係があり、矛盾どうしにはつながりがあるようです．
まだ認識されていない現象がその矛盾の陰に隠れているはずです．
矛盾を一気に解決する現象を考え、私に提案してみてください．
ご提案を待っています．

物理学にはかなり矛盾した状況が多数存在します．
たとえば法則、原理は天下りに規定するはずでした．
数理では証明できないのが法則です．
しかしどうでしょう．
(1)角運動量の保存則の矛盾
たとえばケプラーの面積速度一定の法則は天下りの法則ですが、公転運動における角運動量の保存の法則は、天下りではなく、https://physnotes.jp/mechanics/angular-momentum-conservation/の記事の中心力の件のように演算によって導かれてしまいます．
演算によって導かれるので、演算で証明できるなら角運動量の保存の法則は法則ではないはずです．
実際、万有引力という求心力が突然消滅すると思考実験すれば、回転運動は続かず、一瞬にして直進の慣性運動の性質から惑星は直進するはずです．
要するにただの運動現象を公転運動の惑星に対して角運動量の保存というあたかも法則のような呼び方をして、その呼び方のために人類の目から隠されてしまった重要な現象が存在します．（興味を引くはずです、この現象のあらましは最後に述べます．）
　惑星の公転と同じように円周軌道を錘に描かせて、錘に回転運動の慣性が連続しているか試せます．
　振り子を作って錘を支点の高度まで持ち上げた後、円軌道を描いた運動をさせ、錘の鉛直点で振り子の糸を切断します．すると錘は水平方向に直進飛行しやがて放物線を描いて床面に接地します．
錘に回転の慣性が続いていれば、放物線とは異なる軌道を描くはずですが、水平に打ち出した砲弾の落下と何ら変わらぬ放物線を錘の軌道が描くのです．
　したがって錘の角運動量は保存されていません．
　そして多くのＷＥＢの記事に角運動量の保存則は中心力が存在する限り成立する法則のように語られていますが、独楽に働く回転の慣性での角運動量の保存に中心力などありません．
　中心力など角運動量の保存には無用なのです．
　したがっていろいろと法則の要件を欠いているので公転運動の角運動量の保存の法則は存在しません．
　遠日点側で、距離に反比例した力よりももっとはるかに弱い、二乗の反比例の力ですから、一段強い力の状況でも周回を戻れぬ運動なので、公転の周回は維持できません．
　演算通りに角運動量が定値を取るためには、遠日点側で地球を太陽に引き戻すには、もっとほかに運動を補う力とエネルギーが必要です．

(2)確率波動の性質とファインマンの経路積分の特質
確率波動の信号を集めてフーリエ変換した後、そのデータを周波数特性グラフに描くと、確率波なら必ずホワイトノイズの特性が見つかります．
ホワイトノイズでは、どの周波数でも同じ振幅が得られます．
それは振幅の期待値がどの周波数でも等しいという特性です．
振幅がゼロとなる振動はホワイトノイズにはありません．

　ところで波動には同じ振動数(周波数）成分ならば位相の交角を持ったベクトル複数とみたてた、加算合成や分解ができます．
異なる振動数(周波数）でも同じ成分でも波動は干渉し、干渉は加算演算によって表現できます．

ところでファインマンの経路積分は上記の確率波動のフーリエ積分の演算と同じです．
　たとえば光の鏡面反射にファインマンの経路積分をしたとします．光路断面にした平面で鏡面反射を描けます．その光路は２つの線分となり、線分同士が鏡面の同一点に交わり、鏡面の法線（鉛直線）に同じ大きさの交角を描きます．
ファインマンはこの線分上を辿る経路の経路積分だけで、確率波の積分値を構成すると主張しています．ファインマンの経路積分では、その他の経路の演算成分が相殺すると主張しています．
相殺の発生こそがファインマンの経路積分の特質です．
　ところが振幅がゼロとなる振動はホワイトノイズにはありません．
　だからファインマンの経路積分には確率波動の性質に反する性質があります．

　いいかえてみると中心極限定理という確率の数理に反する特質がファインマンの経路積分か、もしくは物理現象の全てにあるのです．

(3)　最小作用の原理が、天下りの原理とはいえず、特定の現象の疑いがある．
最小作用の性質が現象であれば、原理ではありません．
ファインマンの経路積分の特質は最小作用の単なる性質にすぎない疑いがあります．
　「最少作用の原理」は作用という確率波の振幅を縦軸に横軸に時間（距離）のグラフ上でプロットすると変曲点、微分の極値ゼロとなる座標を選んで運動の軌道が描かれる性質です．
　このグラフには起き上がりこぼしと、船舶の姿勢に表れる復元力と似た性質があります．

　要するの最小作用の原理とは空間に復元力の働くポテンシャルの偏在があることを意味する現象です．
　それはどんな現象でしょうか．
　「空間に復元力の働くポテンシャルの偏在」のおきた一つの事例をご案内します．
https://annex.jsap.or.jp/hokkaido/yokousyuu39th/B-29.pdf
粒子が整列したポテンシャルの偏在の空間に捕捉された写真がご覧になれます．
もしトンネル現象がこの空間のはじに発生していると、物質波の位相の同期が起きている事になります．
実際、この実験条件では電極面で電子波がトンネル現象を起こしています．
　位相の同期があると物質波の波数のばらつきは減るはずです．
ばらつきが減ると、力の変曲点、力がゼロとなる極値を示す復元力が予想できます．
復元力はF＝ｈｄｋ／ｄｔとなることが下記の論文の中に紹介されています．
電子情報通信学会総合大会BS-6-3「最小作用の原理と電子波の同期に則った宇宙スケールのフライホイールを用いたエネルギーの貯蔵」

(4)エーテルの否定と重力波の有限伝搬速度の矛盾
マイケルソンモーレーの干渉実験でエーテルは存在しないと証明されました．
ところがいま同じ原理の測定器で重力波を測定しようとしています．
　測定できたとしたら、エーテルを重力波という名前にして観測したことになります．

(5)　地球の公転軌道の輪と重力の伝達速度
波動の伝搬には空間に偏在分布した密度と、距離に比例した遅れとその干渉現象が要件です．
重力波にもその要件が満たされねばなりません．
地球と太陽の間の万有引力は重心間を結ぶ線上の向きに働きます．
ところが光速度とおなじ伝搬速度で引力が届いたとしたら、引力の向きは正しい向きになく、遅れてしまいます．
　地球と太陽を結ぶ線と万有引力の線の間に交角が発生します．
万有引力を直角三角形の斜辺として、力のベクトル成分に分解すると、地球の運動を減速する成分と、円周運動に不足した求心力の成分に分かれます．
すると等角螺旋という軌道運動を地球の軌道が描くことになります．
しかし地球の運動は減速していません．
地球の軌道は等角螺旋ではありません．
地球の公転径は等角螺旋軌道のように伸びていきません．

　　したがって公転における角運動量の保存則を補い、等角螺旋を起こさせぬエネルギーが地球の公転運動に必要です．
　重要な運動とはまさにこのことです．
　太陽の放射流がトンネル現象を起こして空間に偏在分布するポテンシャルを発生し、球座標系にポテンシャルの等高線を描いていると予想できるのです．

(6)　単孔の光干渉実験に整数個しかない光路の矛盾
光の通り道は一点に定まらないという量子力学の前提に反した論理で単孔の干渉実験では整数個の光路が説明に用いられます．
2重スリットの光の干渉実験や2重スリットの電子線の干渉実験は有名ですが、単孔でも光は干渉します．
2重スリットは手品師の手技とにた、目くらましなのです．

たとえば単孔の光の干渉はWEB記事のように孔の縁と縁の間に整数個の計算点を用いて演算します．
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/wave/kannsyou/tannsuritto.html
孔の中のどこを横断するか、光路を光子は一様な確率で通り抜けたはずです．
整数個の点だけをちょうどとおる光はむしろ少数派のはずです．
おまけに整数個をさだめて決める有意な論理は存在しません．

回答No.12

nananotanu

>アルコール→エーテル（→ギ酸）
>という反応の化学のはなしの中のエーテルと、物理のエーテルは全く違います．

補足を有難うございます。
私の意図は、『その』物理のエーテルは物質と考えられていませんでしたっけ？
です。

お礼

ご回答ありがとう
エーテルは接触しあう物体の作用が重ね合せて伝わる事により波動や引力を伝える物体と考えられたのです．

回答No.11

noname#255227

(真の)素粒子＝零次元空間?

物質がない世界は想像できるが空間がない世界は想像することができない。空間はそれだけで存在できるが物質は空間がなければ存在できない。空間は物質より上位の存在であると言える。

存在とは大きさであり、大きさとは点の集合であり、点の位置を表す座標・座標軸という考えが自然に出てくる。座標軸＝一点で直交する直線は三本までで四本目は存在しない。通常認識できる空間は三次元だが、電磁気力の発生原理や、電荷に作用する転向力、二重スリット実験の結果は、世界が四次元であることを示している。このような世界が存在可能な四次元空間が一つだけ存在するというのは都合良過ぎるし、他の空間が存在しない理由も考えなければならない。それより零次元空間から無限次元空間まである内の四次元空間にだけこの様な世界が存在すると考えた方が簡単だ。

低次元空間は、高次元空間の中にあるのではなく、高次元空間を斥けてその外に存在している。空間にとって他の空間は異空間であり、空間同士が交わることはない。　　　　　　　　　　　　　　 　

零次元空間は、一次元空間を斥けて存在しているので、一次元空間から抗力を受ける。一次元空間から受ける抗力によって、零次元空間間に働く重力・零次元空間の質量・零次元空間が持つ位置エネルギーが生まれる。

図1 低次元空間と高次元空間は正の質量と負の質量の関係にある。

一次元以上の空間の質量は無限大であり、零次元空間だけが物質の構成要素＝素粒子になり得る。

図2 零次元空間あるいは零次元空間ブラックホール同士の衝突のエネルギーで、零次元空間は高次元空間に出ていき、そこで素粒子の大気を形成する。

素粒子は運動しながら重力で引かれ合っているので、素粒子の大気は素電子プラズマ同様弾性を持つ。重力と質量は、素電子プラズマによるもの・素粒子の大気によるもの・空間によるものの三種類存在する。

お礼

masaban＞題意設問に無関係な内容がabcmmamn さんから届いています．
無関係な内容を混ぜられては場が荒れます．
最初の参加時にabcmmamn さんご自身が「暇な時にでもお読みください・・光は波?粒子?結局何?以下は私見なのでお構いなく。」とお構いなくとおっしゃった前提でQ&Aに参加をお願いします．今回のご回答は題意にそぐわず、ご自身が誓いをたてた前提もたがえています

回答No.10

noname#255227

＞エーテルについてに関わった以前の内容は不完全なご説明なので、回答にあるべき万有引力の伝播にエーテルがどうかかわるのかの範囲で説明してください

全てをここに載せるのは困難という理由により参考URLの添付で補足しています。

＞接触と非接触の2種類の働きのうち、そのどちらに当たるのか

私の仮説は、物質と空間の二元論ではなく、唯空間論です。物質を構成する真の素粒子は零次元空間であり、つまり、物質は空間、空間は物質です。したがって答えは接触になります(非接触であるとも言えます)。

重力と質量は統一的に説明されるべきものです。重力と質量は、素電子プラズマによるもの・素粒子の大気によるもの・空間によるものの三種類あります(詳しくはこちら
https://okwave.jp/qa/q9626035.html
の参考URL内参考URLの各本文及び補足全10参照のことくれぐれもよろしくお願いします)。

重力と質量の発生機構

図1 弾性体の上に物体を置くと、物体の重みで、弾性体は引き伸ばされたり圧縮されたりして変形し、元に戻ろうとして物体に抗力を及ぼす。

図2 物体が2個の場合、物体同士の間と外側で抗力の大きさに差が生じ、物体同士は近づく＝物体間には引力が働く。

図3 空間は、弾性体である素電子プラズマで満たされている。物体は、素電子プラズマを斥けて存在しているので、素電子プラズマから抗力を受ける。抗力は、物体同士の間で小さく、外側で大きい。この抗力差により、物体間には引力＝重力が働く。

図4 素電子プラズマは、重力だけでなく、質量・慣性も生み出す。

(1) 物体を押すと、素電子プラズマによる抗力は、押した側で小さく、反対側で大きくなり、この抗力差が「動かしにくさ」を生む。

(2) 抗力の大きい方から小さい方へ抗力の流れが生じ、物体は、移動する抗力のカプセルに運ばれて等速度運動する。

(3) 運動する物体を止めようとしても、抗力は流れ続け、止めた側で小さく、反対側で大きくなり、この抗力差が「止めにくさ」を生む。

お礼

masaban＞題意設問に無関係な内容がabcmmamn さんから届いています．
無関係な内容を混ぜられては場が荒れます．
最初の参加時にabcmmamn さんご自身が「暇な時にでもお読みください・・光は波?粒子?結局何?以下は私見なのでお構いなく。」とお構いなくとおっしゃった前提でQ&Aに参加をお願いします．今回のご回答は題意にそぐわず、ご自身が誓いをたてた前提もたがえています

回答No.9

noname#255227

この度明確な質問をされたのでそれに答えようと思いますが、その前に看過できない内容が多々ありますので対応させていただきます。

＞無関係な内容を混ぜられては場が荒れます

あなたの質問には「矛盾を一気に解決する現象を考え、私に提案してみてください．ご提案を待っています」とあり、それに適切に回答しました。根本原理においては、全て繋がっており、無関係なものはありません。

＞お構いなくとおっしゃった前提でQ&Aに参加をお願いします．今回のご回答は題意にそぐわず、ご自身が誓いをたてた前提もたがえています

何も反応がなければ(お構いなければ)それで終わりでしたが、オリジナルの仮説を「マクスウェルのパクリ」と言われては対応せざるを得ませんでした。そう言った以上、パクリであることを証明するか、それができなければ謝罪すべきだと思います。それをせずに「無関係な内容を混ぜられては場が荒れます」と言うのは筋違いではないでしょうか。

＞万人の理解を測るように作文して下さい

私の目指すところは「万人による万物の理解」であり、難解な理論と数式で煙に巻くようなことは一切せず、具体的明確に一段一段図解しながら説明しています。この度の質問の答も
https://okwave.jp/qa/q9626035.html
の参考URL内参考URLの各本文及び補足全10で述べています。なぜ読まないのですか。本当に真実を知りたいと思っているなら読むはずです。根本原理を説明するにはそれなりの長さが必要であり、それでもざっと読むだけなら30分もかからないのですが。回答を読まないのではこちらとしてはお手上げです。

＞同じものを書いたと思われる図があります～蜂の巣六角が図中いっぱいに幾つも並んだ図です

改めて見ましたが、六角形が「この渦」、隙間に並んだ円が「電流と想定」となっており、私の、電荷は渦で、当然渦の移動が電流であるという考えとはまるで違うものです。

お礼

masaban＞題意設問に無関係な内容がabcmmamn さんから届いています．
無関係な内容を混ぜられては場が荒れます．
最初の参加時にabcmmamn さんご自身が「暇な時にでもお読みください・・光は波?粒子?結局何?以下は私見なのでお構いなく。」とお構いなくとおっしゃった前提でQ&Aに参加をお願いします．今回のご回答は題意にそぐわず、ご自身が誓いをたてた前提もたがえています

回答No.7

noname#255227

その前にこちら
https://okwave.jp/qa/q9626035.html
の参考URL内参考URLの各本文及び補足全10はお読みになられたでしょうか。

＞同じものを書いたと思われる図があります～蜂の巣六角が図中いっぱいに幾つも並んだ図です

電荷は渦という共通の考えに基づいているので、全く違うとは言えないものの、少なくとも「蜂の巣六角が図中いっぱいに幾つも並んだ図」と私の仮説はかなり違うものです。私の考えでこれに近いものは素電子ブラックホールになると思いますが、マックスウェルはそのようなものを想定してはいなかったのではないでしょうか。

＞エーテルをabcmmamn様は題にしたはずですが～Q&Aの話題から突然飛躍してつながりがありません

https://okwave.jp/qa/q9626035.html
の参考URL内参考URLの各本文及び補足全10で全て述べています。

お礼

masaban＞題意設問に無関係な内容がabcmmamn さんから届いています．
無関係な内容を混ぜられては場が荒れます．
最初の参加時にabcmmamn さんご自身が「暇な時にでもお読みください・・光は波?粒子?結局何?以下は私見なのでお構いなく。」とお構いなくとおっしゃった前提でQ&Aに参加をお願いします．今回のご回答は題意にそぐわず、ご自身が誓いをたてた前提もたがえています．
abcmmamn さんが回答し、エーテルについてに関わった以前の内容は不完全なご説明なので、回答にあるべき万有引力の伝播にエーテルがどうかかわるのかの範囲で説明してください．
エーテルと万有引力の関わりを説明するだけの範囲のみ、お答え願います．
無関係な内容を混ぜられては場が荒れます．

たとえばえたマイケルソンモーレーが干渉実験を行った時代には、物体二体間にはたらく力に二体の接触と非接触の2種類の働きのうち、万有引力や光波の働きが、そのどちらに当たるのか、その二者択一に興味を持たれていました．

その時代と同じようにabcmmamn さんにはどちらに当たるのか述べるチャンスがあります．
その答えには興味をひかれます．
abcmmamn さんが、まだ回答して下さっていないのは、万有引力が物体二体間にはたらくとき二体の接触と非接触の2種類の働きのうち、そのどちらに当たるのかのこたえです．
さらにもし二体の接触ならば、そのときには、何と何が接触しあって、どのように万有引力が遠くの相手まで伝わるか述べて下さい．

それ以外は題意に沿いません．

回答No.6

noname#255227

＞abcmmamn様は電磁気学とマックスウェルの波動方程式について同じことを、言語的、図式的になんの新しい部分もなく記述されています．

そんなバカな!

＞論理として前置き無く飛躍しているのです．

論理の飛躍があれば具体的にご指摘ください。

＞万人の理解を測るように作文して下さい．

不明な点があれば具体的にご指摘ください。

お礼

ご回答ありがとう
masaban＞abcmmamn様は電磁気学とマックスウェルの波動方程式について同じことを、言語的、図式的になんの新しい部分もなく記述されています．

abcmmamn様＞そんなバカな!

masaban＞同じものを書いたと思われる図があります．
Maxwellが１855年から1861年頃の論文の中で示した図をご覧ください．
WEBでは
http://nanamas.my.coocan.jp/nana25a385d.html
の中段で記事には外村博士のベクトルポテンシャルを述べる文中に蜂の巣六角が図中いっぱいに幾つも並んだ図です．
引用もとはたぶん岩波から出版された科学ライブラリーの外村彰著作の「量子力学をみる」のなかに引用されたマックスウェルの原典のダイアグラムからの2重の引用のようです．

masaban＞論理として前置き無く飛躍しているのです．

abcmmamn様＞論理の飛躍があれば具体的にご指摘ください。

masaban>エーテルをabcmmamn様は題にしたはずですが、今回のQ&Aのエーテルとどのようにあなたのエーテルが関係するのか前置き部が無いので、Q&Aの話題から突然飛躍してつながりがありません．

masaban＞万人の理解を測るように作文して下さい．

abcmmamn様＞不明な点があれば具体的にご指摘ください。

masaban＞上記のとおりです．

回答No.5

noname#255227

暇な時にでもお読みください
https://okwave.jp/qa/q9626035.html

エーテルは存在します。

光は波?粒子?結局何?以下は私見なのでお構いなく。

光は、縦波とも横波とも違う、特殊な波というのが私の考えです。

空間は、素電子プラズマで満たされている。素電子プラズマは、光を伝搬させ、物質を生み出し、重力と質量を発生させる。素電子プラズマはマルチマターである

(1) 電子の赤道周囲は電場になっており、電場を形成する素電子の自転軸は、電子を中心に、放射状に並んでいる。

(2) 電子が画面奥に動くと、その影響で、素電子の自転軸が、90度回転して同心円上に並び、電場aは電磁場になり、その場に取り残される。

(3) 素電子の自転軸が更に180度回転してa の磁場が反転する。電磁場aは、陰電素を画面奥から手前に吸い込む。電磁場aに吸い込まれた陰電素は、電気斥力で反対方向に分かれて電流b,cになる。電流cは電場dを生成する。

(4) 電磁場aは、電流b,cにエネルギーを奪われ、電磁気力が減衰して崩壊する。b,cは磁気力で閉じて環電流になる。dは電磁場になる。

(5) dの磁場が反転する。電磁場dは、環電流cを減衰させつつ電流eを生成する。電流eは電場fを生成する。

(6) b,cは流れが止まり、磁気張力で収縮する。電磁場dは、電流c,eにエネルギーを奪われ、電磁気力が減衰して崩壊する。eは環電流に、fは電磁場になる。

(7) b,cは電気斥力で破裂崩壊する。fの磁場が反転する。電磁場fは、環電流eを減衰させつつ電流gを生成する。電流gは電場hを生成する。

光は、電場と磁場ではなく、環電流と電磁場が、互いに相手を生み出しながら進む波である。

光子という「粒子」の衝突により電子が叩き出されるという光電効果のイメージは間違っている。光電効果は、光の構成要素の電磁場が、電子を吸い込んで弾き飛ばす現象である。

お礼

abcmmamn様ご回答ありがとう．

＞エーテルは存在します。

abcmmamn様は電磁気学とマックスウェルの波動方程式について同じことを、言語的、図式的になんの新しい部分もなく記述されています．

そして肝心のエーテルと電磁気学やマックスウェルの波動方程式の関係が全くご説明のどこにもありません．
エーテルとの関係が文言自体も文中に記述が無く、論理として前置き無く飛躍しているのです．
万人の理解を測るように作文して下さい．

回答No.4

leo-ultra

(1)「数理では証明できないのが法則です．」と書かれていますが、
ニュートン力学について言えば、これは間違いです。

古典力学について言えば、ニュートン方程式が唯一の原理です。
この方程式から、運動量保存則、角運動量保存則、エネルギー保存則の全てが
（多少仮定が必要ですが）数理的に導出することができます。
大学一年生用の力学の教科書に載っています。

(2)「確率波なら必ずホワイトノイズの特性が見つかります．」これも間違いです。
ポテンシャルが一様な場合の確率波として、進行波解exp(-ikx)というものがあります。
これをフーリエ分解すると、波数ｋだけでピークが出て、
波数によらないホワイトノイズとは異なるものになります。

(6)単孔の光干渉実験に整数個しかない光路の矛盾
数学的に簡単にするために整数個しかとっていないのだと思います。
連続的な分布を仮定しても計算できると思います。
計算が難しくなる、場合によって数値計算が必要になるかもしれませんが、できないことはないと思います。

お礼

leo-ultra様回答ありがとう
tetsumyi様への私のお礼コメント欄をまずご覧ください．

>数理では証明できないのが法則です．」と書かれていますが、ニュートン力学について言えば、これは間違いです。

たねひとつをもとに数理で導けるからニュートン力学は論理の用語から見て法則ではありません．
たとえば最小作用の原理だけから数理をもとに、論理を進めるとニュートンの力学も導けます．日本では解析力学をほぼ習わないので思い込みがうまれても無理もありません．
歴史的な順序からニュートンの法則と呼ばれたからと言って、数理上ではもともと法則ではありません．
間違いとする事が間違いです．

＞・・古典力学について言えば、ニュートン方程式が唯一の原理・・運動量保存則、角運動量保存則、エネルギー保存則の全てが（多少仮定・・数理的に導出することができます。

まさに私の述べるところの通り、たねひとつをもとにｌeo-ultra様も数理で導けるからニュートン力学は論理の用語から見て法則ではありません．

＞確率波なら必ずホワイトノイズの特性・・これも間違いです。・・フーリエ分解すると、波数ｋだけでピークが出て、波数によらないホワイトノイズとは異なるものになります。

ホワイトノイズとは包絡線の示す、振幅期待値がどの振動数成分でも同一値になるノイズです．
したがってDFT、ＦＦＴとよばれる振動数の周期的離隔をした、離散的分解では波数ｋだけでピークが出ます．
でもこれもまたピークをつないだ包絡線の様子を見ればホワイトノイズです．
だからleo-ultra様の認識には何が何でも反対というバイアスがかかっています．
異なるものですとすることが間違っています．

(6)単孔の光干渉実験に整数個しかない光路・・連続的な分布を仮定しても計算できる・・できないことはないと思います。

たしかにsinc関数と三角関数やベッセル関数という周期関数の積として単孔の回折現象に答えが出ます．
スクリーンに明暗縞ができるということから、光波に同期現象が起きて、空間に分布しているという異状な現象があるのです．
　2重スリットなど干渉の現象に必要が無いのです．

回答No.3

tetsumyi

物理学では、物理的に意味のある特殊解だけを扱うのが普通です。

お礼

ご回答ありがとうございます．
物理学の発展には手法が幾つかあります．
第一に観察値から予測して、微分方程式をたて、解を求める方法です．
現象を新たに予測するという分野での匍匐前進のような微細な発展です．
それが回答者tetsumyi氏と学会全般の方法です．
その場合、一般解も特殊解もどちらも物理学の答えです．
でもtetsumyi氏のいう、特殊解だけが発展ではありません．
新たな特殊解程度の新しさは、新たな発展の手法というほどではありません．
ほぼ知っている現象の値を確定するだけに終わり、同じ分野のなかでの微細なちいさな発展です．
そんな発展には何の褒美もありません．

物理学の何度も経てきた変遷と革新の歴史は微分方程式に頼るだけで進んできたわけではありません．
物理学の発展には手法が幾つかあります．
tetsumyi氏の頭には浮かびもしないようですが、革新の種は特殊解だけだったわけではないのです．

　二つ目の手法に微分方程式の定型を見つけ出す方法があります．
微分方程式にはマックスウェルの方程式、量子力学のシュレディンガー波動方程式、クラインゴルトンの方程式、ｋｄｖ等々・・・多数の方程式のそれぞれの
定型を見つけるたびに前進がありました．

それら2つの手法よりももっともっと大事な基本は観察です．
ケプラーの天文観察、ニュートンの観察、ケルビンの観察、・・たくさんあります．
彼らは観察しただけではありません．
人類がそれまで確立した事のないあらたな概念をそれぞれにうみだしています．

目の前にあるのに、概念をあらたにできぬなら、物理学者としてその資質の不足をどうかと残念に思います．
そして2つの手法に目を奪われ、新たな新参者、後輩の学びの道を塞ぐなら、物理学者の資質はゼロというべきでしょう．
なぜなら物理学の進展の障壁となるでしょうから、このようなピエロは物理学界にいるべきでないのです．

たとえば目の前に最小作用の原理があり、フラウンホーファー回折があり、それらには矛盾と不思議があります．
たとえば最小作用の原理は物理学科の新入ではじめてならう初学生のなかには、「なぜそうなるのか」と疑問を素直に先生に投げかけます．
質問におよんだ初学生の彼は目の前にあらたな概念の入り口があらわれた事に気づいているのだから、彼に備わった物理学者に必要な資質を褒めてよいでしょう．
先生がそうなっていると覚えろと言ってしまってはだめです．

物体の運動軌道が、かならず作用Sの変化において極値、変曲点となれば、それは異状です．
tetsumyi氏もそれに気づいて下さい．

作用Sをファインマンの経路積分すると、この最小作用の原理は積分値に相殺してゼロとなる経路をつくり、ゼロという異常値を示します．
確率波動の作用Sはフーリエ積分すると周波数特性にホワイトノイズを示します．
ファインマンの経路積分の数式は数学から見るとフーリエ積分のひとつです．
ホワイトノイズは振幅の期待値がどの周波数においても同じ値となり、決してゼロにはなりません．
だから確率波Sにたいするファインマンの経路積分には異常があるのです．

数学から見てフーリエ積分となる同じ性質の備わった物理現象にゼロとなる積分値を探してみる事ができます．
その物理現象の特質と似た状態が最小作用の原理の関わる物理現象に共通して存在するだろうと予測できます．

フーリエ積分にゼロとなる積分値を持つ特殊な現象があります．
それはフラウンホーファー回折です．
http://www.keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_physics_1_kaitei/contents/ph-1/4-bu/4-3-4-1.htm
単色光の光源を小さな単孔の穴に通し、遠く離れたスクリーンを照らすと、スクリーンには回折縞が表れます．
単色光の重ね合せから、スクリーンに光波の位相が同期して、相殺してゼロとなる空間分布と強めあって明るく照らされた空間にスクリーンが周期的に2分されるのです．
その現象がフーリエ積分によってあらわされます．
2重スリットと同じ干渉が単孔で発生し、単孔は光波の位相の同期をするのです．
したがって太陽から発した物質波が太陽系に届く時、単孔と同じ働きを太陽系宇宙全体に作用しているのです．
最小作用の原理とはそういう働きの一つの種類なのだという事です．

数式は単色光なのですが、試してみると白色光でもフラウンホーファー回折が発生する事が手軽な方法で、実験できます．
　うす曇りの日に、雲のなかの白色部を探して下さい．そこにめがけて、手を伸ばし、指の間から、白色部を覗き見て下さい．
　指の隙間を細めてみると、指の隙間に明暗縞模様があなたの目に見えるでしょう．
　位相の同期、振動数の共鳴がそこの光波に起きたのです．

スクリーンの縞模様とまったく同じ物質波の同期が地球の周囲、あなたの周囲にも起きているのです．
　このような同期を基本の現象として、その他の物理現象はその上に重なって発生しています．
　それが最小作用の原理なのです．
最小作用の原理のみ、基本の現象が、
「空間に復元力の働くポテンシャルの偏在」として
https://annex.jsap.or.jp/hokkaido/yokousyuu39th/B-29.pdf
に粒子が整列したポテンシャルの偏在の空間に捕捉された写真がご覧になれます．

回答No.2

nananotanu

エーテル、って物質じゃなかったっけ？

お礼

回答者がいないとOKWAVEのテーマ集から消される出題の運命ですから、ご回答はありがたいです．
エーテルは化学のアルコールのなかまと名前が似ていますね．
エーテルのつづりは同じか別かしらないのですが、化学のエーテルと違う意味が物理学の用いる用語「エーテル」にあります．
　宇宙の空間に満ちている液体のような物質で、惑星や地球はその液体の中を運動しているという仮説が昔あったのです．
　モーリーとマイケルソンの干渉実験というのをご存じでしょうか．もしご存じなかったら検索して調べてみてください．
　実験は光の伝搬速度を測定したと説明されているかもしれません．
　実験の当初の目的は、地球の運動によりエーテルが引きずられてはいないか調べるものだったそうです．
　万有引力はそのエーテルの中を伝搬すると考えたのだそうです．

補足

アルコール→エーテル（→ギ酸）
という反応の化学のはなしの中のエーテルと、物理のエーテルは全く違います．
化学の→は脱水反応でしたっけ?