オルタナ物理  光電粒子が飛来するイメージ

「オルタナ物理」では「光電粒子」の飛来衝突により物理現象を説明します。光速度に制限のない別の (Alternative) 物理理論をご紹介します。

量子太郎

最新更新情報 New!

2020/6/11

11. 高速で運動するとき質量と運動エネルギーは増大する?
   ①カウフマン(Walter Kaufmann)の実験など
   ②ベルトッツイ(William Bertozzi)の実験
   ③光電粒子理論では質量は増大しない

2020/3/17
④相対論的ドップラー効果の検証実験
   -マッカーサー(D.W.MacArthur)らの実験-


 

目次

はじめに 問題の提示

  物理理論で誰もが知っている 有名な3式についての問題提起です。

第1章 光電粒子理論の概要

1.光、電波は放射する粒子でかつ振動する波

  波と粒子の2重性は量子論と似ていますが、粒子に内包する波として説明します。

2.相対性

(1)運動と静止の定義

  光源と作用点の相対位置関係のみが必要で、異なる慣性系を考えることに意味はありません。

(2)運動の相対性

  他者中心でも自己中心でも物理法則は同じです。

(3)速度の合成

  速度の合成はローレンツ変換ではなくガリレイ変換によります。

3.光の速度

  光の速度は不定です。上限はありません。

4.波長と振動数と速度の関係

光源または作用点が運動するときは波長が一定で光速度と振動数が変わります。光電粒子理論と相対性理論の違いについて説明しています。

第2章 光電粒子理論での説明

1.光の速度がすべて一定値で観測される理由

光の速度は多くの精密な実験で一定値が得られています。やはり光速度は一定値で不変なのでしょうか。特殊相対性理論を裏付ける多くの実験や事象が光電粒子理論でどのように説明されるか見ていきましょう。

2.マイケルソン・モーリーの実験 

  あまりに有名な特殊相対性理論を裏付ける実験です。

3.高速パイ中間子ならびに高速電子から出たガンマ線の速度 

  スイスのCERNとスタンフォード大の加速器を用いた実験でも光速度は一定値でした。

4.二重星からの光 

スイス人科学者リッツが提唱した光放射理論はド・シッターによる二重星の観測により否定されたのですが、光電粒子理論での解釈を説明します。

5.超光速度とみられる事例 

  今までの測定実験では超光速は見出されていませ。ではどこに超光速度はあるのでしょうか。

  ① GOES 衛星で観測された電子の速度 

  アメリカの気象衛星GOESでの観測で超光速に相当する電子エネルギーが検出されています。

  ② 宇宙ステーションでの高エネルギー電子 

  日本の宇宙ステーション「きぼう」のデータでも超光速電子エネルギーが検出されています。

  ③ ミュー粒子 

光速粒子は時間がゆっくり進むとした相対論を裏付ける現象です。光電粒子理論では粒子エネルギーが超光速なので地上で観測できるのです。

  ④ 高速飛翔体から反射されるレーダー波 

  迎撃ミサイルは反射レーダー波が超光速なので距離誤差が出てしまう?

6.ドップラー効果  

  地上では相対論と光電粒子理論とのドップラー偏移は同じに。

  ① 運動する恒星からの光 

  遠方の恒星ほど β が大きくドップラー偏移も大きくなります。

  ② スピードガンなどの例  

  光速度の変化は2回生じます。速度が光速度より大幅に小さい のときは実用上の範囲で完全に一致。

  ③ 横ドップラー効果

  横ドップラー効果の測定は困難。H.E.Ivesの実験は再度の検証が必要。

  ④相対論的ドップラー効果の検証実験
      -マッカーサー(D.W.MacArthur)らの実験‐

    相対論的ドップラー式は実験で検証されている?

7.宇宙の年齢

遠方の銀河ほど速い速度で遠ざかっています。このとき地上の観測装置では光速度、振動数、波長はどのように見えるでしょうか。

  ① 望遠鏡レンズ透過後の光 

  相対論と光電粒子理論ではガンマ値の違いがあります。

  ② 赤方偏移 と 後退速度  

  宇宙の膨張速度は相対論の見込みより遅い。

  ③ ハッブル定数 と 宇宙の年齢

  ハッブル定数から算出する宇宙年齢は160億年。

8.星の年周光行差

恒星は固有運動しています。その視線速度は様々であるのに、一様な運動をしているように見えるのはどのような理由でしょうか。望遠鏡の鏡筒に水を満たしたエアリーの実験も解説しています。

9.フレネルの随伴係数

フィゾーは水流中に光を通過させて媒質中の光速度を測定しました。検出器で観察された干渉縞の移動量はいわゆるフレネルの随伴係数と呼ばれる係数をかけたものでした。  

10. GPS と 相対性理論

GPS は生活に欠かせない便利なシステムですが、これは相対性理論を用いているとされています。本当にそうでしょうか。検証してみましょう。


New!

11. 高速で運動するとき質量と運動エネルギーは増大する?
   ①カウフマン(Walter Kaufmann)の実験など
   ②ベルトッツイ(W1lliam Bertozzi)の実験
   ③光電粒子理論では質量は増大しない

第3章 光電粒子理論による電磁気学

3-1 いくつかの準備

1.場の概念ではなく粒子の衝突による物理現象の説明

光電粒子理論では粒子の衝突により電磁気物理現象を説明します。それは電磁気現象が「場」ではなく、光電粒子の衝突により引き起こされるので、光速度一定の制約から解放されて、時間も空間も短縮しない全く新しい物理世界が見えてきます。

2.マクスウェル方程式と相対性理論の整合性

マクスウエル方程式と相対性理論は互いの相性がよく、両理論は矛盾しません。つまり特殊相対性理論を疑うすべての理論はマクスウエル方程式が誤りであること、もしくは条件付きの法則(例えば地上でしか成立しないなど)であることを指摘しなければなりません。

3.遅延ポテンシャルではなく速度ベクトルの導入

クーロンやファラディの時代では光の速度があまりに早いため一瞬で伝わるとして(遠隔作用説)電磁気現象を記述しました。方程式は伝達する時間もしくは光の速度を含んだものに変更する必要がありました。どのような変更が可能でしょうか。

4.光の生成

光の発生機構の一つとしてエネルギー準位差に応じた振動数の光を放出します。これは原子に特有の離散した振動数の光(スペクトル線)を出します。これ以外に重要なものとして入射光電粒子の振動数に原子が共鳴して同じ振動数の光を再放出する機構があります。

5.光と電磁波は波か粒子か

電磁波も光も振動数が異なるだけで同じものです。光電粒子理論ではそれらは粒子なので電磁気の物理法則は  ①1個の粒子が持つエネルギーと ②粒子の数 の集合体として記述されます。

6.ベクトルポテンシャルを用いない理由

光電粒子理論ではベクトルポテンシャル A は数学的な利便性から使うことはあっても物理的に何か存在しているものとして位置付けてはいません。

7. E B と速度ベクトルによる電磁気理論

どのようにして理論を構築するのかということになりますが、従来から用いられている電場の強さ E と磁束密度 B に速度ベクトル C0 +V が基本になります。


コラム1. 電磁気学と相対性理論の親和性

コラム2. リッツの放射理論と2重星問題


このホームページについて





TOP     次のページ