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電流は流れず

(2020/02/03)追記。電子は流れず (2019/06/06)がより分かり易いかも知れない。

(2019/06/04)追記。ITに質問が有る。『電流が電子の逆流と言う解釈』の矛盾に何故気付かないのか?電子がマイナスからプラスへ流れると言うのが・・・・ に真剣な質問が有る。解答者は定説に固執しているだけで、何も疑問を抱かないのかな。そこには科学はない。確かにこの標題『電流は流れず』は極端な表現で誤解を与えやすいことではあるが、科学技術概念としての『電流』は優れた計測量であり、西洋文明の貴重な技術文明の成果である。しかし電子の逆流で説得しようと言う解答者の意識は本当の理科教育の阻害となり、考える教育にはなっていない。今は『電子』とはどのような空間像で捉えるかが問われているのだ。参考に技術概念『電流』とその測定 (2018/09/24) 。

(2019/02/02)追記。今この『電流は流れず』と言う意味について述べておきたい。電気磁気学が物理学の基礎科目と考えるのが現在の大学の教育指針になっているだろう。しかしそれはオームの法則とクーロンの法則等の電気技術理論の内容でしかなく、自然世界に存在しない『電荷』概念に依存した仮想的技術論なのである。昭和62年春の『静電界は磁界を伴う』から始まって、その年の秋の「電磁エネルギーの発生・伝播・反射および吸収に関する考察」電気学会、電磁界理論研究会資料EMT-87-106 ,(1987年10月8日)をまとめるに当って、8月5日ごろ決断したのが『電流概念の棄却』であった。どう考えても、電流と言う概念が自然界の真理とするには余りにも矛盾が多過ぎて、論理性で耐えきれないと重い決断を自分に課した。全く無知な自分が関わる中曽根教育審議会に絡んだ、大学事件の中でのことで、進退極まった精神から選んだ決断-電流棄却―であった。その昭和62年9月1日長岡技術科学大学で特別講演会が開催された。その御講演者が仰った言葉『不立文字』を覚えている。今になれば、『電荷』否定から、電流は流れずと成り、電界や磁界さえ自然現象を解釈するに使えない処に辿り着いてしまったようであり、正しく『不立文字』の世界に居るような感覚である。

(2013/08/14) 『電流は流れず』と言う物理学理論の根幹を否定する自己洞察は26年前に始まった。2005年5月3日に短文にして文集を出した。(2016/06/16)追記 少し忘れていた。2005/03/24に日本物理学会年次大会で、『誤った電流概念』の標題で発表していた。その時、26日には『クーロン力とは何か』でも発表していた。もうその時に、『電荷』概念は論理的に矛盾に耐えられないと確信していた。現代科学論の研究内容には及びもしない話で、せいぜい高等学校の教科書の内容の深い認識でしかない。しかしようやく、電気現象が『光速度』との関係で認識出来るようになった。それが電気抵抗のエネルギー論である。

(2012/03/09) 記事追記。『電流』は科学技術を支えてきた基本概念である。しかしその物理的実像を捉えようとすると、論理的な矛盾に突き当たる。その意味を解説し、理解頂くには余りにも多くの事象との絡みを解きほぐさなければ無理である事も分かる。この『電流』に関係した事を総合的に考えて初めて、『電流』が流れていないと理解できるのである。そこで初めに、関係する記事を拾い出しておく。 電流計は何を計るか 磁界・磁気概念の本質 『電荷』という虚像 電子スピンとは?-その空間像ー 超伝導現象とは何か? ファラディ電磁誘導則・アンペア周回積分則の物理学的矛盾。更に付け加えておこう(2013/08/15)。クーロンの法則を斬る 『オームの法則』-物理学解剖論ー

(2010年12月22日 この記事を以下のように投稿した。)『電流』と言う物理概念の教育上の意味を考えてみた。それは電流が電気回路導体の中など流れていない事実が含む意味についてである。何故実際に流れてもいない電流が本当に流れているが如くに教えられているのかは、とても深い教育上の問題を含んでいる。乾電池の(+)、(-)端子に電線で豆電球を結べば、その(+)端子から豆電球を通って(-)端子に向かって電流が流れると考える。ところが、そんな電流など流れていない事は誰でも考えてみれば当たり前の事と気付く筈である。しかし、簡単にはその事に気付かない。電気回路の基本にオームの法則がある。教室で電気回路の考え方を教える時に、この法則なしには不可能である。電流なしには大学入試の理科の問題も行き詰まってしまう。電流一つが教育上の社会的大問題を抱えている事になる。高等学校も大学も電気磁気学の授業が成り立たない。

この物理学の基本概念、電流が自然科学とその教育の根本に真剣に取り組まなければならない楔を打ち込む事になると考える。もしこの矛盾を放置したままであれば、物理学教育の何を論じても陳腐な議論になる。はっきり言えば、嘘を純真な子供たちに教えて済ましている事になる。それが物理学教育の実態であると言わなければならない。

電流は流れず。その意味を説明しよう。直流回路で、電流計をその(+)端子に流れ込むようにつなげば、指針が振れて如何にも電流が流れているように指示する。だから誰もが電流が流れていないなどとは考えにくい。電流の単位アンペアは定義から毎秒当たりに通過する電荷のクーロン量である。ならば、正電荷が乾電池の(+)端子から電流として流れるのかと問えば、否定される。真空放電管内の現象は(-)端子から電流とは逆向きに何か(電子)が流れることを示す。それでは、電流の逆向きに負電荷が流れると理論構築しようとすれば、それは矛盾に耐えられない。真空放電管内で見られる電磁気的現象をどう解釈するかも、電流は流れずの説明に有効である。放電現象と電荷・電流概念 も電流概念の意味を理解する参考になろう。

上の「電流は流れず」の意味は掲げた図の懐中電灯回路で考えてみましょう。オームの法則を始め科学技術を支えてきた歴史的に重要な、科学概念・法則が現代社会を支えている。「科学技術」と「物理学」は表裏一体のものとして受け止められている。科学技術を支える原理が「基礎物理学」であると。電気回路で、電圧E[V]と電流 I[A]の積で、電力P=E×I[W=(J/s)] の形でエネルギーの時間的消費比率が確実に計算される。その電力に時間 t [s] を掛ければ、消費したエネルギー量が算出され、電気料金の取引が成立する。こんな便利な科学技術は、長い歴史的な先達の努力によって初めて完成したものである。しかし、懐中電灯の回路からどんなことが学べるかを考えてみたい。科学技術と物理学の関わりについて考えざるを得ないのである。特に「物理学」は理論に偏り過ぎる為、複雑な数学的概念上での議論に抽象化され易い。その為この世界を認識する手段に、新しい概念を次々と加えて、古い概念との関わりを曖昧のままに議論を作り上げるようになる。「電流」と言う概念は技術概念としてこの上なく有用な概念である。しかし、それがどのようなものを意味しているかは考えようとしない。曖昧なままにやり過ごしている。それでは「物理学」とは言えない。実際に電気回路の導線の中を「何が」どのように流れているかをきちんと説明できなければ、それは『物理学』ではない。電流 I[A] と言うのは、もし電線の中を何かが流れていると考えるのであれば、その電流の定義から、毎秒当たりに 電荷がI[C(クーロン)]通過すると言う意味で解釈しなければならない。しかし、電子は負の電荷で定義された物理学的素粒子概念であるから、電流の流れる向きに、電子が流れるとは誰も言えない。(2019/06/04)追記。電子が電流と逆向きに流れると解説される。それで本当に分かると思っているのだろうか。それでは何も考えていない解説としか言えない。教育者側の問題がそこに在るのだ。以上追記。では「何が」流れるのかと尋ねざるを得ない。なお電流と言う概念の定義から、もう一つ曖昧な事がある。それは電流が電荷の時間微分と言う数学的「微分」と関係づけられている点である。例えば、懐中電灯回路の電流は、電池の電圧が一定であるから、流れる電流は一定値である。電流が電荷の時間微分なら、その数学的意味を電荷に適用すれば、時間的に電荷が一定の割合で増加する事と看做さなければならない。そんな電荷の分布状況を頭に描く事が出来るだろうか。導線内の何処の電荷が一定に増加すると理解すれば良いだろうか。もし電流が一定値と言う意味を導線内の何処でも一定の電荷が分布して、それが流れ続ける状況と解釈すると言うのだろうか。もしそうだとすれば、導線内の何処でも電荷の時間微分は「ゼロ」と言う、「流れるのに流れない」と言う数学的矛盾に陥る。「電流」と言う概念一つを取り上げても、その物理的意味を掘り下げようとすれば、「怪しい物理学」の臭いに包み込まれてしまうのである。

電流概念は論理的に厳密性を保証されているとはとても言えない。それは電荷概念、電子概念が極めて曖昧で、全く論理的な追求に耐えられない代物であるからである。

さて、実在と言う世界に照らしてみれば、懐中電灯回路で疑いなく存在するものは『エネルギー』である。電荷や電圧があろうが無かろうが、電池のエネルギーが確実に電球を介して放射される。そのフィラメントの近傍空間内でのエネルギー貯蔵が高温部を作り、その熱エネルギーが「光エネルギー」として空間に放射されるのである。そのエネルギーそのものの実在性を物理学は認識せずに、回りくどい様々な概念の組み合わせで辻褄を合わせているのである。しかし、そのエネルギーを実測しようとしても光の速度で流れるエネルギーを測定器で検出することは不可能である。光の計測単位ルーメン [lm] がエネルギー(ジュール[J])換算できない事にも表れている。エネルギー[J(ジュール)]とJHFM単位系 御参照ください。だから、太陽光線の入射エネルギー率P[W=(J/s)] の単位面積当たりの値を測定できないのと同じ事である。

追記(2013/6/22) 最近電気に関する記事を書いた。電流と電圧の正体 力学から見た電流矛盾    回路とエネルギー流ー電流解剖論ー 生活電気と『光速度』 等に電流概念の矛盾論を主に記した。

エネルギー[J (ジュール)]とJHFM単位系

物理学の矛盾に戸惑いながら、その基礎理論に切り込むための基準量[J(ジュール)]で単位系を新しい形で提唱した。それは1998年春の事である(日本物理学会講演概要集 第53巻 第1号 第1分冊 13頁)。

不明単位の追加

2011/03/11 の東日本大震災で福島第1原子力発電所が大きな2次災害を引き起した。その放射能関連の問題が湧きあがった。放射能(?)の次元・単位・用語の問題である。ベクレル[Bq]とシーベルト[Sv]がその計測単位である。しかし光のルーメンと同じく、その単位の意味は理解できない。所謂業界用語の計測単位なのである。物理学の教科書には、1[Bq]=1[event/s]および 1[Sv]=1[J/kg]と示されている。eventとは原子崩壊の回数を言うものである。1秒間に何回原子崩壊が起きようと、その原子から放射されるエネルギーが人体に影響するものもあれば、何の影響も与えない放射エネルギーもある。だから「何ベクレル」と言われても全くその放射能(?)の人体に対する危険度を認識できないのである。シーベルトも同様に、エネルギー量の単位ジュール[J]を放射能(?)量に換算して、計測しているとは信じられない。空間の光エネルギー量を的確に捉えられているとは信じられない。放射能(?)の計測量と人体への危険性との関係は、今でも私には理解できない業界独自単位に見える。その計測単位を明快にする事も「科学技術社会」の重要な課題である。(2012/06/20) 『放射能』という用語の概念が不明確である。放射性核物質の『放射性能・放射性強度』程度の意味を込めた用語であろう。その使い方を考えると、放射性核物質からの「放射線強度」あるいは「放射線量」と言う意味と解釈できる。放射能と発熱の正体は何か?に考えを述べた。放射能の用語に(?)を付けた(2014/03/10)。

放射線計測に科学技術・理論への不信  (2012/09/16) 追記。先日ある食品の放射線量が190㏃で、限度基準値を越えた。そんなニュースがあった。2011年3月11日の原発事故で、放射線計測値に疑問を持った。報道される度に、その定義値の意味を確認して来た。しかし、1年半経った今でも内容が不明のままで堂々と測定値として罷り通っている。文部科学省は『モニタリングポスト』も設けて、大気中の浮遊放射性物質濃度を測定している。何を計っているかも明確に説明できないままで、科学技術に関する重要な行政の役目が果たせるかと信じられない状況である。厳密な定義、辞典で説明しているシーベルトが [J/Kg] やベクレルが[event/s] と言うものがどの様に測定値に意味付けられるかを説明する必要が有ると思う。こんな単純な疑問にお答え頂けないままで放射線測定値が独り歩きしている事に戸惑いを抱かざるを得ない。この状態で、どこに「科学技術・科学理論」への信頼が得られましょうか。食品から検出された190㏃とは、食品の中に含まれている『放射性物質』から放射された線量値である。食すれば、体内に取り込まれる。放射性物質の種類までは特定できないので分からないが、プルトニュームかセシウムでその生理学的危険性は異なる筈だ。その物質の単位時間当たりの放射回数(events)ではどのような危険性かが理解できない。放射性物質の1原子が1回の原子核放射で、その原子の放射現象が終了するのかどうかもはっきりしていなかろう。放射性物質の集合体として、全体で放射が指数関数的な半減期減衰特性に従うものであろうと解釈する。シーベルトと言う計測単位も、理論で言う「J(ジュール)/Kg」のエネルギー量の単位ジュールがどのように計測されるのだろうか。しかも空間を通過する放射線量(光速度)あるいはα、β線粒子等を、モニタリングポストの検出器でどのように捕え、それをどのようなジュール値として検定して、測定値を決められるのかを問わざるを得ない。以上の論点は、辞典や教科書の定義や理論解説に基づいた解釈からの考察である。それ以外の新しい私の知り得ない知見で、放射性物質に関する測定値が定義・解釈されているなら、希望が持てるかも知れない。

鳶の婚活ー集団見合い

もう鳶の集団見合いの風景を見ることが出来なくなったようだ。鳶は天高く、円を描きながらゆっくりと上昇してゆく。青空に吸い込まれる程、どんどん高く昇って行く。遂には目を離すと見失う。年の暮れが迫る、寒気の合間の晴天に4羽、5羽7羽と集団で天に円を描く事がある。それは新しい年の春に向けた、鳶の集団見合いと観た。しかしもうそんな風景を見ることは無くなってしまった。今年は一度も鳶の舞う姿にお目に掛かっていない。COP16も、人間のエゴの経済競争の駆け引きで終了した。温暖化はCO2だけの問題ではない。消費エネルギー総量の問題である。鳶が消えて、人間の強欲さが目立った。

「青空に鳶の舞う  (1999.8.25)」

青空に 雲白く流れる

鳶の三四羽

天空に 高く舞う

何を求めて その高く

我もまた その高きにと

望めども 無理な望みと

鳶 我に諭すか

天空の 高き掟と

「天荒れて 鳶乱舞せり およそ20羽」 (癸酉 師走 17日)                    「詩心乗せて観世の帆掛船」第47号に鳶の記録を見つけた。癸酉(ミズノトトリ)は1993年である。   (その記事)ー風強い雨天に、鳶が集団で空を舞っている。長岡ではあまり鳶を見掛けなかったので、多数が集団で一か所に舞うのを見て驚いた。この日は、南陽工業団地にも同様に十羽ほどが集団で飛舞するのを見る。そこでは風が強く吹くと飛翔できずに草原の地面に降りてきた。今日に限って鳶や他の鳥が何故集団化したのか、そこには必ず自然の摂理に従った行動様式があると見るべきである。生命の営みに関係した厳粛な儀式と観られないか。その儀式の意味は、その年に成鳥になった鳶や鳥が伴侶を求めて集団見合いをするのであるうと思う。ー

当時は屋外で南陽工場の排水の浄化槽運転(爆気でバクテリア増殖に拠る汚水浄化)をしていた。毎日が天空の鮮やかな天然現象、極彩色の太陽と雲の輝きを見て過ごしていた頃である。自然が友であった。カラスとの秘話もある。2014/01/06. カラスとの一駒に記す。

波動論における振動数とは何か?

『波はすべてエネルギーの縦波である』この事を物理学理論の根幹に据える事。「横波概念」は本質の理解に妨げになる。(2013/02/12)追記。

物理学で「振動数」や「周波数」の概念なしに理論構築は難しい。シュレーディンガーの波動方程式が波動論の基礎を成しているのであろう。光もマクスウエル電磁場方程式との関係で論じられる。私の論は、余りにも既存の物理学理論とはかけ離れているため、物理学の専門家からは文学論だと酷評される。「振動数」とは何かと問う人はいないであろう。それは物理学にとっては基本中の基本であるから、それ無しには物理学が成り立たないのである。しかし物理学の「曖昧さ」は「波は横波である」と言う認識に在る。ニュートリノさえ「振動数」が幾らと言う事で論じられる。何がどのように振動すると言うのかを説明しないで済ますことに大きな矛盾を内蔵する原因がある。マックスウエルの電磁場方程式と言えば、普通の市民には立入れない内容であるため、適当に誤魔化されて済まされてしまう。電界と磁界と言う実在しない仮想概念で構築された方程式に反論しようにも反論する事も出来ないのである。無い物で作った物を対象に議論は成り立たないのである。光を測定すれば、干渉縞や波長などの計測器で、過去の共通した解釈法での範疇からの結果で判断するだけである。『電流計で計るもの?』と同じ意味で、単に横波と共通専門解釈をしているのである。横波が、何が横にどのように振れると言うのかを問えば答えられないのである。波・波動論の『振動数』一つを実在空間の中に描けるかと問う事でも、現代物理学理論は答えられないのである。(2013/02/12) 以下追記。パラボラアンテナでの電波変換現象に「縦波」の本質がある。宇宙電波望遠鏡も光の縦波エネルギー流を捉える技術である。放物面反射現象を利用している。それはただ光エネルギーの縦波を放物面の焦点に集めるだけである。どこにも横波の解析は入る余地が無い。パラボラアンテナと正反射に縦波の参考記事。