磁力が電子の運動によって生じることはよく知られていますが、万有引力が一体何によって起こるのか、疑問に思う方も多いかもしれません。この記事では、万有引力のメカニズムについて詳しく解説し、その歴史的背景や現代の理解について探ります。
万有引力とは？
万有引力とは、物体同士が互いに引き寄せ合う力のことです。すべての物体は質量を持っており、この質量が引力を生じさせます。アイザック・ニュートンは、万有引力の法則を提唱し、物体同士が互いに引き合う力がその質量と距離に関係していることを明らかにしました。
ニュートンの万有引力の法則は、物体間の引力が質量の積に比例し、距離の二乗に反比例するというものです。この法則は、地球上の物体から惑星の運動に至るまで、さまざまな現象を説明するために非常に重要な役割を果たしました。
万有引力の原因は何か？
では、万有引力は何によって生じるのでしょうか？現代の物理学では、万有引力の原因について明確な答えが得られています。それは、物体が持つ「質量」が引力を生じさせるというものです。
しかし、質量そのものが何であるのか、そしてそれがどのように引力を生じるのかについては、いまだに完全には解明されていません。ニュートンの法則では、質量が引力を生じるとされていましたが、そのメカニズムについては不明でした。
アインシュタインの一般相対性理論と万有引力
アルバート・アインシュタインの一般相対性理論は、万有引力の理解に革命をもたらしました。アインシュタインは、質量が空間を歪め、その歪みが引力として観測されるという理論を提唱しました。これは、単に物体間の力として理解されていた引力を、空間自体の性質として捉える新しいアプローチです。
この理論においては、物体が質量を持つことで周囲の空間が曲がり、その曲がった空間を他の物体が影響を受けて動くという形で引力が発生します。一般相対性理論によって、万有引力の「原因」が空間の構造に関連していることが示され、これまでの理解を超えた深い洞察を提供しました。
現代の理解と万有引力の量子力学的アプローチ
現代の物理学では、万有引力のメカニズムについてさらに詳しい理論が模索されています。量子力学と一般相対性理論を統合しようとする試みが進んでおり、これを解明するために「量子重力理論」が研究されています。
量子重力理論では、万有引力が「グラビトン」と呼ばれる素粒子によって媒介されるとされています。これは、量子力学の枠組み内で引力を説明しようとするもので、まだ完全には解明されていませんが、非常に重要な研究分野です。
まとめ
万有引力は、物体が持つ質量に基づいて生じる力であり、その原因は空間の歪みとして理解されています。ニュートンの法則からアインシュタインの一般相対性理論、そして量子力学に至るまで、万有引力のメカニズムは進化し続けています。今後の研究によって、さらに深い理解が得られることが期待されます。
コメント
万有引力は空間の歪みやグラビトンの交換によるものではありません。万有引力は慣性力によるものです。慣性力と加速度は逆方向ですが万有引力は慣性力の合力で加速しているため加速度方向と慣性力方向が同じになります。この場合は加速による慣性力は発生しないので吸い込まれるように地面へ向かって落ちて行きます。遠心力と慣性力は同じものです。物体内の電子の回転や原子核の振動の加速度運動による慣性力に片寄りが発生してその合力が地面へ向いています。この片寄りは地球を構成する無数の原子から発散されている向力線によるものです。この存在下で加速すると慣性力が発生します。ヒッグス場も重力場も向力線が飛び交う空間であるという基本的なものは同じですが微小面を考えた時に正逆方向の向力線密度に差がある空間が重力場です。この差のある空間では物体を加速しなくても差に比例した力が物体に発生します。これは原子内の慣性力の片寄りによるものでこれが万有引力です。詳しいことは「万有引力は慣性力」とネットで検索すると出てきます。
「万有引力は慣性力である」と言える根拠を説明してみましょう。人が車で加速すると座席に押し付けられる圧迫感を体感できます。しかし人が高い所から飛び降りた場合加速度方向が下なのに上方への慣性力を体感できません。地面に吸い込まれるように落ちて行きます。これは何を意味するか考えてみてください。慣性力で加速しているからです。慣性力と加速度方向は互いに反対方向ですが慣性力の合力で加速する場合は慣性力方向と加速度方向が同じになります。万有引力は慣性力の合力なのです。慣性力の合力による加速以外に慣性力を発生させない力はありません。また宇宙空間で巨大なドーナツ形の宇宙船をゆっくり回転させると人工引力を発生させることができます。この辺は思考実験で十分理解できると思います。回転速度を調節すると地球の重力加速度と同じ人口引力にすることができます。船内では地上と同じように歩いたり飛んだり走ったりできます。この場合の人口引力に相当する力は遠心力です。しかし遠心力は慣性力と同じものです。区別する必要はありません。引力に相当する力は慣性力なのです。質量は慣性力の大きさで現れてきます。質量の元は慣性力です。また慣性力の元はエネルギーです。粒子を加速すると波動性が現れて粒子は質量を獲得します。波動は加速度運動だからです。バネに付けられた鋼球が回転運動している時中心を加速すると引っ張られるように慣性力の片寄りが発生して楕円軌道になります。この時の慣性力に相当する力が慣性力の合力です。この力は万有引力と同じ種類の力です。違いは加速による力か向力線による力かの違いだけです。向力線の作用による力が万有引力で物体内の原子は向力線の発生源に向かおうとする力を発生させています。見かけ上は引力に見えますが向かおうとする力である向力なのです。振動の場合も同じように慣性力の片寄りが発生しています。これは原子核の振動で慣性力の片寄りが発生して慣性力の合力が発生しています。これらから「万有引力は慣性力である」と言えるのです。
夢のような乗り物について話してみましょう。UFOが地球に時々現れているのはネット情報でもう疑う余地はないようです。人類がUFOのような乗り物を手にできたならこれは素晴らしいことでしょう。UFOの動きに注目してみると奇妙な動きをしています。急加速したり急停止したり常識では考えられない動きをしています。中の乗員はどうなっているのでしょうか。体が慣性力で潰されたりしないのでしょうか。乗員が平気でいられるならUFOの推進動力は何でしょうか。慣性力での加速では慣性力が発生しません。これを考えるとUFOの推進力は慣性力を推進力としている可能性が高いと思います。これを可能にするには空間を飛び交っている向力線を制御する必要があります。向力線は天体をも貫通する透過力の強い影響線です。この影響線は加速する物に対して慣性力を発生させる作用があります。この影響線の1割でも反射する反射板ができればしめたものです。飛び交っている向力線を利用して進むのでエネルギー無しで空間を移動することができます。向力線の向きを制御して力を進みたい方向に思いのままに発生させることができます。この方法では乗員を含めて乗り物全体に慣性力を発生させる必要があります。エンジンだけ慣性力を発生させても駄目です。乗員やUFO本体が慣性力の圧迫を受けてしまいます。全体に慣性力を発生させて進む必要があります。どんなに弱い力でも宇宙空間では抵抗が無いためいくらでも速度を上げられます。一般的には光速を超えられないとしています。加速エネルギーを与えると波動性が現れてその加速度運動が向力線と相互作用して質量を増加させます。波動性が現れた場合有限の速度になるのは避けられません。上限は光速です。光速を超えられません。しかし向力線を制御しながら進めば速度に限りはありません。それでも宇宙に浮遊する障害物を避けながら進まなければいけません。レーダーのようなものでは間に合わなくて衝突してしまいます。瞬時に障害物の情報を得る手段を使用しなければいけません。これが課題です。
物体や粒子を加速すると後方に慣性力が現れ同じ方向に向力線が放出されます。これは紐に付けた鋼球を回転させている時回転速度が大きいほど慣性力と向力線の発散が大きくなることから理解できます。回転速度が増すということはエネルギーが増すことなので万有引力が増すことです。万有引力は見かけ上の引力であって実際は加速する物に対して慣性力を発生させる向力線を増加させています。宇宙空間には無数の原子から発散される向力線が行き交っています。ヒッグス場も重力場も同じように向力線が行き交っている空間ですがヒッグス場に重力場が重なっているとした方が理解しやすいかも知れません。ヒッグス場はどの面を考えても正逆方向の向力線密度が等しく差が無いが重力場は位置によって正逆方向の向きに差があり物体にはこの差に比例した力が発生する。これが見かけ上万有引力に相当する向力である。これは物体を構成する原子内に慣性力の片寄りが発生してその合力が万有引力に相当する力となっています。この力は差の向力線の発生源に向かって発生させます。
相対性理論は正しい部分と間違っている部分が混在しています。「光速度不変の原理」の内容で常識に合致した部分から「時間の変換式」が求められています。これを元に衝突時に運動量が保存されることを使うと「質量の変換式」が求まります。またそれを使って運動量を速度で積分するとE=MC^2が求まります。これらはすべて正しいので矛盾がありません。しかし「長さが縮む」「空間が歪む」は「光速度不変の原理」の常識に反する部分を認めない限り求まらない内容で矛盾がたくさんあります。自然界はよくできているもので間違っているものには矛盾というレッテルを貼り付けておいてくれています。常識に合致しる部分とは等速直線運動する光源から一瞬発せられた光は慣性の法則に従って等しい割合で広がっていくとする光の性質です。これはマイケルソン・モーリーの実験で証明されています。常識に反する部分とは光源や光の観測者がどのような動きをしても光速度は一定であるとする光の性質です。「長さが縮む」や「空間が歪む」はこのありえない光の性質を前提として求められています。従って万有引力は「空間の歪み」によって発生するというのは間違いです。万有引力の力の種類は慣性力であるというのが正しい解釈です。この慣性力は原子内の片寄った慣性力の合力です。