【ザ・磁力、ザ・電子シリーズ：第3弾(3/5)】
今回の内容：
A：磁力線とはN極からS極までが1周期の波(?)
B：波は半径方向(r)と円周方向(θ)で同時に広がる
さっそく前回の続き。磁石の波はフリーズした波…を継承して書く。
A：磁力線とはN極からS極までが1周期の波(?)
さて、電流の回転磁界から『磁界の波は横波(平面波)』である事が確実と思われる訳だが、次に考えるのは、磁石の磁力線でそれをどう表現すべきか、という事。横波である以上、距離に比例して力が弱くなる。この解釈をどうするか。自分の考えでは、磁石から放射される磁力線は、
・N極からS極までが1周期の波
…とした。そうすると、次の図(04)のように1本1本の磁力線が距離に応じた振幅の波形となる。これは磁力線の円周の長さが、そのまま『磁力の弱まり方に比例』する仕組みを意味していて、物理法則とも矛盾しない推論だと思う。↓
まず、図の下側は『力・向き・円周長』を座標表現にしたものだが、右上と左下の象限が『磁界象限』とでも呼べるものではないかと思っている。で、おそらく空白の象限が『電界象限』となり、宇宙空間のバランスが取れる構造になっているのでは、と勝手に想像している。
自分の考えでは、N極とS極の双方から『半周期分の逆位相の波』が出ていて、それが1つに繋がれば1周期の波になる。『中間地点で反発すれば』その磁力線は交わらないで終わる(消える or 止まる)と推測した。この『消える』というのも一癖あるが…
この両極側の、それぞれ半周期分の空間の歪みは、磁性体の電子スピンが揃って『磁石になった瞬間に磁石に吸い込まれて出来た半周期分の歪み』と考えるのが正しいと感じている。つまり、磁石が誕生した瞬間から今に至るまで磁石の隣に常に存在すると。
電流の回転磁界には終点がなく、全ての自由電子が円状の閉曲線で繋がっていたが、磁石には『端っこ(行き止まり)』がある。端っこで余った磁力は外の空間を半周期分だけ歪ませる事でバランスを取るのだと考えた。そして歪められた空間自身も、背中越しの逆位相の波と繋がろうとして曲線を描くのだと考えた。
・半周期で終わる波＝振動しない波
これがイコールな事に気付けるかが重要だった。
そして完成された永久磁石は、電子の振動が既に止まっているので『半周期以降の波の広がりは起こらない』と、そういう考え方。これで電流の『振動できる回転磁界』と永久磁石の『振動しない磁界』の整合性が取れたと思う。この半周期の波が交互に入れ替われば、それが『電磁波の種』になると推測できる。
B：波は半径方向(r)と円周方向(θ)で同時に広がる
ここまでは1個の磁石しか考えなかったが、次は2個の磁石で『半周期分の磁力線』が、互いにどう作用するのかを考える。そのためには、まず『波』とはどんなものかを改めて考える。
磁界・磁力線の波の場合、特に『θ方向』の広がりが重要な意味を持っていると思う。今までは全く意識しなかったが、もしかしたら水面波も、θ方向については光速で広がっているのではないかと考え始めた。
白波が立つのは重力の影響だけではなく、光速について行けない空気と水分子の摩擦がある、とか。摩擦というのも、これはクーロン力が起源なので、案外合ってるかも、なんてね…
波は光速で伝わる(空間の振動も光子の運動も含めて)。電磁波の場合は『波長(振動数)に関係なく』という前置詞が付く。これは磁力線の波にも当てはまると考える。それは磁力線の場合『外側を周回する波は内側の波よりも回転が遅れる』という意味になる。
磁力線の波には光子は関与していないと考える。光子が磁力線や回転磁界のような曲線を描くとは考えにくいので、単に空間の振動が伝わるだけと考える。その上で磁力線の波が『全て1周期の波』だと仮定すると…
2個の磁石の磁力線の作用は『2個の磁石の配置が決まった瞬間』から始まる。これは磁力線が放射される時刻が同時って事。そして波は常に『光速』で伝わる。その結果、2個の磁石の磁力線は『双方の等距離の地点』で出会う事になる。言い換えると『無数にある磁力線のうちの左右対称同士の1本だけが出会える』となる。
こうなる原因は『円周方向(θ)の波も光速で動く』ため。磁石が2個ある場合、θ方向と光速の関係に気付けないと話が進まない。磁力線においては、r方向(直線距離)の広がりは全く意味を成さない。
図では『同じ円周の磁力線が最短距離で繋がる』と書いているが、本当の最短距離は『1本の曲線として繋がる磁力線』だと思う。図では中央が不格好に凹んでいるでしょ。実際はこれとは違うと思う…
面白いのは、磁石が出す磁力線は『半周期』まで進んだら止まってしまう事(仮説だけど)。N極から出た波も、S極から出た波も、異極に辿り着く前に止まってしまうと自分は考えている(確信はある…)。
だから止まる前に逆位相の波と出会わなければ、その波は空間を歪ませるだけの波になってしまう。通常は背中越しの逆位相と出会って『回転磁界の体』となってお仕舞いとなる(繋がった状態で振動せずに止まる)。
逆位相の波が出会えば、普通は中和されて消えるが、永久磁石では磁極からの力が働いたまま静止するので中和は起こらず空間は歪んだままと考える。
N極とS極を繋ぐ磁力線は『縮むことで引力を発揮する』と仮定すると、最初に繋がった磁力線の反対側も繋がったら縮まなければならない。が、それだと『両極同士の綱引き』が始まり引力が働いても磁石は身動きが出来なくなる。だからその前に『反対側の磁力線は半周期で止まる必然性』が出てくる。
ここは図を使った説明が必要な場面だったが、失念していた。これについては後送予定の【ザ・磁力5】で改めて説明したい。
これは理に適った推論だと思う。ただし『力関係で反対側は伸びる』という推論もあり得る。そこはまだ保留だが『半周期説』は捨てがたい魅力がある…
最初、2点間を繋げる磁力線は1本しかない。だがその1本が繋がった後、外周を走る別の磁力線が遅れてゴールしてくる『場合』がある。遅れて来た磁力線によって磁束が太くなり、磁束密度も増し、引力または斥力も増すと考える。これがフリーズしていた空間に変化をもたらすと考える。
『場合』と断ったのは、先に繋がった磁力線とは交差しない磁力線の場合だ。磁力線には『交差しない原則』があるので、交差する磁力線は先に繋がった磁力線の歪みに吸収されて消える、もしくは一度ちぎれて組み換えが起こると考える。
太陽フレアのプロミネンス(磁力線)は『磁力線がちぎれる現象』だと言われているので、磁力線が交差しそうな状況ではそういう事もあるのかも…
先ほど書いたように、磁石が『両極から半周期ずつの波(磁力線)を出す』とすれば、2点間の中点で『ちょうど1周期』になるかどうかが決まる。こう考えると、自動的に磁石に引力・斥力が働く仕組みが説明できてしまうので非常に都合がいい。「もう、これでしょ。これしか考えられない…」
これは余談だが、次の2つの条件が揃うと…
・外側を周回する波は内側の波よりも回転が遅れる
・無数にある進行中の磁力線のうちの1本だけが電磁波になる
…これが『高周波交流だけ電磁波を出す』の理由になりそうだと、ちょっと脳裏に浮かんだ。が、それは後日、別の機会にでも改めて考えたい。今やっているのは、その前段階の考察なので…
2個の磁石については、もう1つ考える事があるが、長くなりそうなので、それは次回とする(つづく)。
