「マックスウェル理論」…無限の可能性がある！？
- カテゴリ：勉強
- 2011/09/21 19:48:28
ジェームズ・クラーク・マクスウェル
熱力学の根幹であり科学者以外にもよく知られた話題に「マックスウェルの悪魔」などありますね。
「マックスウェル理論」を読んで見ると：無限の可能性がある！？
2011/09/21
http://quasimoto.exblog.jp/15526184/
～～～転載はじめ
「マックスウェル理論」を読んで見ると：無限の可能性がある！？
みなさん、こんにちは。
今回は、私個人のためのメモである。物理学の妄想話である。大半の人には分からないし、興味もないだろうから、適当にスルーして欲しい。
さて、この２ヶ月ほどかけて私はジェームズ・クラーク・マックスウェル博士
>>画像 http://pds.exblog.jp/pds/1/201109/21/14/e0171614_124760.png
の１８６５年の論文を翻訳していた。
こ の論文は、今現在（２０世紀以降）「電磁気学」、「マックスウェル方程式」と呼ばれる物理理論の創始となった歴史的論文である。何事も「原典主義」が大事 である。偉大なマックスウェル博士が当時まだ電気と磁気のさまざまな断片的知識しか集積されていなかった時代にどのようにしてそれを統合して行ったかを知 りたいと思って勉強することにしたのである。そして読んでゆくうちに、これは高校生でも読めるはずだから、一応日本語に翻訳しておこうかという気になり、 少しずつ翻訳していたというわけですナ。
この論文の面白いことは、この論文が世界史上初めて以下のいくつかの点を明確にしたということである。
（１）電磁運動量と電気変位の概念を導入。
（２）それらと電磁誘導の法則を合わせて、電気と磁気を統合し、電磁気学を完成させたこと。
（３）電気力、磁気力は波が伝達する近接作用であること。
（４）電磁場と光は同じものであること。
（５）電磁場の速度と光速度が同一であること。
（６）電磁場（光学も含めて）には縦波がなく、横波しかないこと。
（７）電磁場は電荷や磁荷の周りに蓄えられた空間の性質であること。エーテルの存在を仮定していた。
（８）重力も電磁場のように物体の周りの媒質に蓄えられたものから生じるという考えがうまく行かないこと。
（９）コンデンサーの理論を明確にしたこと。
（１０）２つの平行コイルの電磁誘導係数の計算。
というわけで、この論文により、光は電磁場の一種であり、真空中の光速度が最高速であること、光も電磁場も横波しかないということが、この自然界の基礎事実として受け入れるようになったわけである。
この論文以降、ヘビサイドがマックスウェルのこの業績を数学的にもっと解り易く、ベクトル形式で表して、いわゆる「マックスウェル方程式」の形式に昇華していったわけである。これが今日我々が電磁気学と呼ぶ科学体系である。
さて、ここで私が問題にしたい問題とは何か？
というと、上の結果を導く時にマックスウェル及びその同時代人たちが「暗黙の前提」としている条件が存在するということである。私の知る限り、こういう問題点は電磁気学の教科書には露に書かれていない。
この前提条件とは何か？
それは、当時の磁気や電気の科学実験は非常にパワーが小さかったということである。ボルタ電池とか、コンデンサーとか、今でいう弱電のカテゴリーの範疇に属するような実験であったということである。空気中の実験（まあ、真空中は無理だったから）であったわけである。
したがって、マックスウェル方程式は、電磁擾乱としては、今我々が太陽表面で見るような、高温、高密度、高電流、強電磁場、高プラズマのような状態は最初から考慮していなかったということである。
それゆえ、拡張の方向性としては、非線形、高密度、高プラズマ、強電磁場などなどの方向があり得るだろうということである。
ところが、マックスウェル博士という人物は・・・
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「マックスウェル理論」を読んで見ると：無限の可能性がある！？
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ところが、マックスウェル博士という人物は非常にしっかりした人であったようで、この人自身はしっかりと自分の結果がこういった場合には適用できないかもしれないと明記していたのである。
光 の速度の２乗が誘電率と磁化率の積の逆数に一致するという事実は、電気の分布が非常に濃い状態ではどうなるか分からないと言っていたのである。当時は、今 でいう高密度プラズマ状態は作ることができなかった。だから、こういう場合は想定外であった。しかしマックスウェル博士は、こういう状態を想像していたよ うで、「ガラス状の電気」とか、「松やに状の電気」などと表現したのである。こういう高密度プラズマ中では、光速度がどうなるのか分からない。同様に、電 磁場の縦波の有無もどうなるか分からない、今の時点ではどちらとも言えないと書いているのである。
このことは、マックスウェル博士は、電気が非常に高密度、すなわち強電場であり、磁気力（磁力）も非常に強い、強磁場の状態の下では電磁場がどういう性質を持つかについては、正直分からないという主張だったのである。
そこで、私の推論をここで加えると、現代では、強電場、強磁場になると、電磁場の振幅が非常に大きくなるために、マックスウェルの線形の方程式よりは、非線形の方程式になることが分かっている。その場合、非線形波動の研究から、ソリトンが生じることが分かっている。
仮 に、一番よく知られた例のサイン−ゴードン方程式のような非線形波動方程式のような形にマックスウェル方程式が拡張されるとしよう。この場合、この方程式 の解であるソリトン解は、新しい波の伝播速度で伝わる。しかもソリトンの伝播速度は、対応する線形波動方程式の波の速度（真空中の光速度に相当）より早い ものと遅いものの２つのカテゴリーが現われることがよく知られている。
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「マックスウェル理論」を読んで見ると：無限の可能性がある！？
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しかも、それぞれにおいて普通の相対論の場合のような、ローレンツ変換が成り立つ。しかし、それぞれの場合の速度は、光速度より早い伝播速度は負のエネルギーのソリトン（タキオン）であり、光速度より遅い伝播速度は正のネルギーのソリトンであることが知られている。
それゆえ、もしマックスウェル方程式が非線形と拡張された場合には、真空中の光速度を超えた一種のタキオン状態の波動と光速度以下のソリトン状態の波動が現われたとしても何も問題はないということになる。
さ て、問題は、非線形になった場合に波動に縦波成分が出てくるかどうかということである。マックスウェル博士の議論では、電磁擾乱に縦波があると、それは あったとしても減衰するから波としては存在し得ないというものであった。つまり不安定だからというものである。したがって、非線形の場合には、もしその縦 波不安定を取り除くことが可能ならば、縦波が存在しても問題ないということになる。つまり、この場合には、いわゆる「スカラー波」が存在できることにな る。
とまあ、こんな事情から、もしマックスウェル方程式が非線形で高密度、高プラズマ、強電磁場の条件に置かれた場合には、縦波のスカラー波、真空中の光速度より早い波動、そういったものが存在しても特に驚くことはないということは確かのようである。
そ んなわけだから、もしフィラデルフィア実験のような、そういう例外的な電磁場実験を行った場合には、マックスウェル理論は正しくない可能性があるというこ とであろう。すくなくとも、非線形の場合に拡張する必要がある。この時には、タキオン状態、ソリトン状態、スカラー波が現われたとしても特に問題はないわ けだから、非常に変わった現象、例えば、反重力や時間変化などが生じたとしてもそれほど違和感はないということになるというわけですナ。
～～～転載おわり
2011/09/21
「マックスウェル理論」を読んで見ると：無限の可能性がある！？
http://quasimoto.exblog.jp/15526184/
ジェームズ・クラーク・マクスウェル - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%BC%E3%83%A0%E3%82%BA%E3%83%BB%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%BB%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB
マクスウェルの方程式 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%96%B9%E7%A8%8B%E5%BC%8F
マクスウェルの方程式と特殊相対性理論
1905年にアインシュタインが特殊相対性理論を提出したことによって、マクスウェルの方程式が正確で、
ニュートン力学の方を修正すべきだったことが明確になった。
マクスウェルの悪魔 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9E%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%82%AA%E9%AD%94
中央大と東大、「マックスウェルの悪魔」を実験により実現
2010/11/19
http://journal.mycom.co.jp/news/2010/11/19/113/index.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A2%E3%83%B3%E3%83%9A%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%81%AE%E6%B3%95%E5%89%87
アンペールの法則（アンペールのほうそく）は電流とそのまわりにできる磁場との関係をあらわす法則である。1820年にフランスの物理学者アンドレ＝マリ・アンペールが発見した。・・・・・
・・・ アンペールの法則はジェームズ・クラーク・マクスウェルにより拡張と数学的整備を加えられて、マクスウェルの方程式の4つの方程式の1つになっている（アンペール-マクスウェルの式）。その正体は磁気におけるガウスの法則である。
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今日、気候変動（地球の温暖化）についての議論が盛んに行われている。洞爺湖サミットの最大の議題になうことは間違いない。しかし、その議論の中で、米軍がひそかに開発している気象戦争について言及されることはほとんどない。
これは「高頻度のアクティブなオーロラ研究プログラム（HAARP）」と呼ばれ、「戦略的防御イニシアティブ」、別名スター・ウォーズの一部になっている。
その内容は、要約すれば、高精度な次世代電子磁気兵器でもって、地球の気象を操作する軍事技術である。そして気象を軍事目的で操作する技術は、これまで米国とともにロシアも開発してきた。
しかし、米国が、この技術開発の開発を始めたのは半世紀以上もまえのことである。米国防総省の顧問である数学者のJohn von Neumannが通称「気象戦争」と呼ばれる「気象操作の研究」を始めたのは、冷戦が始まった１９４０年代末であった。
またベトナム戦争中の１９６７年に、米軍は「ポパイ・プロジェクト」という「雲をよぶ技術」を使用したことがあった。それは、モンスーンの期間を長引かせて、ホーチンミン・ルートを使った敵の武器の搬送を阻むのが目的であった。
米軍は、地域を特定してそこの気象パターンを変える技術を開発している。それは、High-frequency Active Auroral Research Programme（HAARP）と呼ばれ、「戦略国防イニシアティブ」、つまりスター・ウォーズの一環である。
HAARPは、大気圏外で用いられる大量破壊兵器であり、世界中の農業とエコ・システムを破壊することが出来る。
米空軍が発表した「AF２０２５最終報告書」によると、気象戦争とは、敵の戦闘能力を破壊、または無能化する非常に広範囲な戦闘であると定義づけている。そのなかには、洪水、ハリケーン、旱魃、地震などの誘発も入っている。この武器は、攻撃、防御、あるいは、抑止力として使える、という。
１９７７年秋の国連総会では「広範囲に、長期間にわって深刻な影響を与える環境変動技術の敵対的使用を禁止する国際条約」が批准された。この条約で特定された「環境変動技術」とは、「生態圏、地殻層、水圏、大気圏、あるいは大気圏外を含め、地球の活力、構成、構造を意図的に操作するなどして環境を変動させる技術」のことである。
この１９７７年条約の内容は、１９９２年、リオの地球サミットにおいて署名された「気候変動に関する国連枠組み条約（UNFCCC）」に盛り込まれた。だが、それ以降、軍事目的での気象操作についての議論はタブーになっている。軍事アナリストもこの問題には沈黙している。気象学者もこの問題を取り上げようとしていない。エコロジストたちも、京都議定書のCO2問題に議論を限っている。
HAARPプログラムは１９９２年に始まっている。この基地はアラスカ州ゴコナに置かれている。そこには、１３２機の高圧力のアンテナが林立しており、高頻度のラジオ波を発して電離層（成層圏の上部）に大量のエネルギーを送っている。
この基地の建設は、米空軍、海軍、そして国防高度研究プロジェクト（DARPA）の資金で賄われている。HAARPは、パワフルなアンテナで特定の電離層を操作する能力を開発した。
HAARPのウエッブサイト<www.haarp.alaska.edu〉には、特定した地域の電離層の温度を変えて、それによって対象部分にどのような反応が起こるかについても把握できる、と書いてある。
HAARPプロジェクトは、１９９２年、Atlantic Rochfield Corporation (ARCO)社の子会社である「Advanced Power Technologies Inc.(APTI)」によってはじめられた。しかし、１９９４年に、APTIはE-Systems Inc.社にパテントぐるみで売却された。
E-Systems社はCIA・国防総省と契約を結んだ。英国のBAES社は２００４年になってHAARPの開発に参加した。
「公共保健を憂慮する国際研究所（International Institute of Concern for Public Health）のRosalie Bertell会長は、「HAARPは巨大なヒーターであり、それによって電離層に大きな亀裂を起こす。これは単に一時的に穴を開けるというのではなく、地球に爆弾のように降り注ぐ死の放射能を防いでいる層に長期にわたる切り目を作るものだ」と語った。
また物理学者のBernard Eastlund博士は、「HAARPはこれまでに類の無い巨大なヒーターである。これは空軍の研究プログラムだと言われるが。軍の文書によると、その主な目的は電離層の変形にある。それは気候パターンを変え、通信やレーダーを妨害することにある。
ロシアの国会の報告書には、「米国がHAARPプログラムの下で、人工衛星やロケットに搭載している通信網と器具を破壊することが出来る兵器の大規模な実験とを行ない、現に、送電線と石油・ガスのパイプラインに重大な影響が出ている。さらに、基地のある地域すべてのメンタルヘルスに悪影響を及ぼしている」と書いてある。
米空軍が出している軍事分析書は、恐るべきことが書いてある。「地球的規模での戦争の武器として気象パターン、通信、送電線を秘密裏に操作する能力をもつことによって、米国が世界を制覇できる。気象操作こそは真の意味での先制攻撃兵器である。感知されることなくして、敵、あるいは友好国に向けて、経済、エコ・システム、農業を破壊させルことが出来る。金融・商品市場を混乱に陥れることも出来る。農業を不作にすれば、食糧の輸入依存度を高め、必然的に米国に主食を依存しなければならなくなる、などと言っている。
HAARPシステムはすでに実戦段階にある。アンテナは実験を終えていると言う。これが、これまでの戦略兵器をしのぐものであることは間違いない。米空軍の資料によると、これは「宇宙の軍事化」である。
「気候変動に関する政府間パネル（IPCC）」は気候変動に関する科学的、技術的、社会的、経済的情報を調査する権限を与えられている。この権限の中には、環境戦争も含まれているはずだ。しかし IPCCの何千ページに及ぶ報告書には、全く触れられていない。
～～～転載おわり
米軍の気象戦争
2008年1月3日
http://www.jca.apc.org/~kitazawa/undercurrent/2008/usmilitary_climate_war.htm