日別アーカイブ: 2022年6月20日

電磁場方程式の真相

(2022/06/20)。とても悲しいのだ。こんな電磁場の科学理論が無意味だなどという事を書かなければならないことが。数学的表現の論理性を問わなければならないことが。

マックスウエル電磁場方程式は1864年に提唱された電気磁気現象を解釈する基本解析式と成っている。偏微分という数学的空間解析手法を使った学術理論の基礎でもあろう。大学の理・工学部はじめ、物理学での電気磁気学の基礎理論と成っていよう。また、それはアインシュタインの『特殊相対性理論』の基礎の方程式でもある。しかし、今でも光の『振動数』とは何が振動しているのか?の「問い」にも答えが無い。一つの光子の空間像もそのマックスウエルの方程式では描けないからだろう。

光の空間像を考えると、その方程式が役に立たないものに思える。寧ろ、自然現象の真相を学術理論が誤って、数学的表現の難しさの中に閉じ込めた罪に思える。

電磁波は単に空間を伝送する『エネルギー』の空間密度の縦波でしかないのだ。

自然世界には『電荷』など存在しないのだ。電界に電子一つ (2022/03/04) 。先ずは、『電界』と『電荷』の関係が電磁気学ではどう解釈されているかを示してみよう。

この図は、電気磁気学論の普通の解釈を示したものだ。自然世界に存在しない『電荷』がこの解釈の基礎に成っている。だからこの解釈にはほとんど意味が無いのだ。しかし空間の『エネルギー』を認識しない物理学理論からすれば、理論の構築基礎論拠が『電荷』以外無いから止むを得なかったのだろう。この図を、否定しない科学理論が矛盾そのものなんだ。図は中心に『電荷』Q[C]があるだけで、その取り巻く空間に『電界』がある事になる。電気理論では空間の誘電率εo[F/m]の場に電界 E[V/m]があれば、(1/2)εo E² [J/m³] の『エネルギー』の密度がある事に成っている。それは『電荷』がその取り巻く空間に自身が『エネルギー』として分布して居る事に成る。こんな矛盾がある筈が無い。

この図は『電荷』という虚像 (2011/04/08) の東日本大震災後の記事で取り上げたものだ。この図のように『電荷』の実在が科学理論の根幹と成っている。その『電荷』を否定したら科学論とは見做されない岩盤概念である。その『電荷』を否定せざるを得ない状況に成ったのだ。その意味は結局、光の『振動数』という意味を理解できるかどうかに掛かっているのだ。光には振動する実体は何もないのだ。振動すると言う物が光には無いのだ。光は縦波だから。『エネルギー』の空間伝送現象が光なんだ。

『縦波』という意味を少し補足しておく。波の進行方向に一定の速度で進行するだけである。決して波が縦方向に振動する事は無く、全てが前進するだけである。だからバネの前後に振動するような意味はない。光の『エネルギー』が戻るようなことが無いのと同じ意味の『縦波』である。津波の波も『圧力エネルギー』が同じく前進するだけの縦波である。電磁波もただ波長の『エネルギー』分布の繰返し連続波がただ進行方向に光速度で伝播するだけの縦波である。縦波と横波の縦波の図のような意味とは違い、「戻る」意味は無いのだ。音声波は空気の縦方向の圧力波だ。圧力の粗密波の縦波だ。しかしその圧力の粗密波も決して戻る意味は無いのだ。検索記事には圧力波も何か「ばね」の波のような現象で解釈されているが電磁波の光速度伝播現象には決して戻る意味は無いのだ。

今回は、『電界』や『磁界』という概念が『エネルギー』の光速度伝播現象という事から考えた時、偏微分の高度な数学的手法など無くても分かることを示したい。1987年に唱えた『静電界は磁界を伴う』の論文に記してある意味でしかないが。

『電界』E(r,t)[V/m] も『磁界』H(r,t)[A/m] も自然世界に具体的に在るものではないのだ。空間の『エネルギー』の流れをそのような科学技術的解釈概念を創造して考えたものである。空間の『エネルギー』の流れ、光速度流が光なのだ。電磁エネルギーの空間密度 w(r,t)[J/m³]が光速度で流れる現象が光と同じ現象なのだ。S(r,t) =w(r,t)[J/m²s] がポインティングベクトルという『エネルギー』の流れになる。

この現象を電気回路に見れば、

電気回路内の空間に『電界』と『磁界』をそのベクトルで表現すれば上の図のようになる。空間ベクトルとして、電界ベクトル E[V/m] の方向を回路でどのように捉えるかは悩ましい点でもある。

電源内で解釈すれば、起電力の向きとなる。電池電源の内部では、マイナス側からプラスの向きとなる。(2022/06/23)訂正。この部分はやはり間違いだ。電源内でも、電位の高い方から低い方向に『電界ベクトル』は捉えるべきだった。電池内部も陰極側が『エネルギー』の分布密度が高く、電線路と同じ解釈で捉えるべきである。変圧器巻き線の電磁誘導現象も科学技術理論としての意味であり、自然現象としての真髄を理解するには巻き線間の『エネルギー』分布密度の意味を理解すべき問題である。『導体』内には『電界』等は存在しないのだ。誘導起電力の意味もその真相は単純である。次の記事で、変圧器などを例に『電界』という科学技術概念の物理的意味を明らかにする。(2022/06/23)に以上追記。

しかし回路内のベクトル方向は図のようにプラス側からグランドGを向く下向きとなる。負荷に電流を流す方向と同じ向きだ。その意味をどう認識するか。それは回路電圧の物理的意味の解釈にも関わる。電線路空間内での、『エネルギー』の空間分布を負側電線路近傍で高密度分布になる事を知らなければならない。具体的には、瞬時電力の具象解剖 (2022/02/03) を参照願いたい。この解釈も漸く辿り着いたばかりの事だ。この回路内の『エネルギー』伝送現象も、携帯電話から放射される『電波』も光の空間伝播現象も、その基本的仕組みとしての物理現象は同じものなんだ。

空間を伝送する『エネルギー』があれば、その空間密度分布波やはり空間的に均等ではないと解釈せざるを得ない。

空間に光速度で伝播する『エネルギー』の密度 w[J/m³]があれば、それを『電界』とか『磁界』と解釈するのが電磁場方程式の科学論としての解釈法なのだ。その基本に空間の『エネルギー』分布に一定でない分布勾配があれば、その密度の高い方向に『電界』のベクトルを採っていたのだ。上の図では逆向きの-E の向きとなる。

まとめ。

電磁波は『エネルギー』の空間分布波の光速度伝播現象でしかないのだ。それが光の空間の『エネルギー』伝播現象と同じものだ。それはただ、波の進行方向に空間分布の『エネルギー』波が伝送する現象なのだ。だから縦波なのだ。横に振動する事も無く、ただ進行方向に伝送する『エネルギー』の縦波の筈だ。地表面が丁度図の基準面で、 G となると考えれば良かろう。当然導体や誘電体の空間特性の影響を受けながら伝播する筈だ。