空間エネルギーの発見

(2023/07/06)

『静電界は磁界を伴う』の発表(1987年4月）は『電荷』概念の否定の意味でもあった。その後、長い年月を経て辿り着いた結論は結局、『空間エネルギーの発見』であったのかも知れない。

しかしその空間エネルギーは、科学的測定法で測定できないのだ。空間エネルギーの卑近な例は、眼前に広がる『光』であり、その空間分布の中に在る、光の構成原なのだ。光が空間分布した『エネルギー』の粗密の流れでしかないのだ。その粗密の波形の繰返しが光の波長、振動数と言う概念である。

1990（平成2）年7月、大学には与えられなかったので、自宅を研究室として、[JHFM単位系]を纏めていた頃（「物理的概念とその次元」を1998年4月に日本物理学会で発表した）免職処分が下された。

その年の12月中頃、長岡市の悠久荘に強制収容された。絶食の抵抗で、他の病院に転院となり、その後も止むなく精神病院で、一切の薬物は拒否して、食事だけ頂戴し乍ら研究を続けた。それが記事、光の相対速度と空間である。

其れからは、異次元の世界を彷徨いながら、初期の『静電界は磁界を伴う』の科学革命にも匹敵する具体的な解釈論を展開してきた。

電気物理、電気回路理論での諸概念、電圧、電流、磁束、電荷などの具体的な概念の論理的矛盾を解きほぐしてきた。結局、理科教育での教科書の記述内容が矛盾に満ちたものであることを明らかにできたとの認識にある。

最後の、科学理論の矛盾を示す具体的な解説は、コンデンサは『エネルギー』を貯蔵する機能素子である事を解説することで可能と考えた。

コンデンサは決して、『電荷』等を貯える機能素子ではない。

図は変圧器の負荷として、コンデンサを繋いだ回路である。変圧器の巻線内で、『電荷』等発生しようがない筈だ。正の『電荷』と負の『電荷』に巻線内で分離できるだろうか。この図は、温故知新も観点一つで（電磁誘導電圧と電荷）の記事で取り上げたものである。

物理学理論は、過去の長い研究の成果として出来上がった。それは常に新しい物理的概念を付け加えることによって完成した。〈クーロンの法則〉、「アンペア―の法則」、「ファラディーの電磁誘導則」そして陰極線の発見により新しい『電子』の概念が構築されてきた。科学理論は科学技術による生活の質の向上を目的として発展し、解釈理論が生まれてきた。過去を振り返れば、それぞれの『法則』の間で、何処か腑に落ちない違和感を覚えても、新しい技術開発のための解釈理論が時代の花形理論として脚光を浴びてきた。決して『電荷』を否定したり、『電子』概念を否定したりするような科学論は唱えられないで来たと思う。『エネルギー』とは、物が仕事をする能力の意味である。等と解釈定義が唱えられ、それが科学常識となっている。光が『エネルギー』の空間密度分布の周期波とは解釈されない。光の振動数その意味不明　で論じたように、『空間エネルギー』と言う物理的認識がどれ程理解されているか、それは分からない。『空間エネルギー』と言う物理量が自然界に存在するとなれば、今までの物理学理論の基礎概念が、ここで改めて考え直さなければならないことになる筈だから、それこそ科学革命の様な社会的混乱の種となってしまう。とても困難な社会的状況を迎えることになると思う。学問の自由と公共の福祉に反するよう（現在の科学論の社会常識を覆すという意味で）な解釈の社会的問題になるからだ。

このコンデンサの貯蔵する物理量が何か？　と言う問題は、『電荷』概念と『空間エネルギー』の概念についての、自然界に実在する物理量は何か？の認識を問う問題なのだ。次も問題んで、その意味を考えて欲しい。物理学理論は、余り具体的な電気技術回路理論に詳しい認識を持ち合わせて居ない専門家の解釈理論の様な感がある。変圧器の電圧波形が『方形波』の場合などで、励磁電流がどの様な意味を持ち、『磁束』の物理的概念が如何なる意味であるかを、電気磁気学理論との整合性で矛盾なく理解できるかを、理論的統合性を問う問題意識をもって考えて頂きたい。コイル空間に発生する『磁束』と言う物理概念と電線内に流れる『電子』と言う解釈論に矛盾がないかどうかを次の問題で考えて欲しい。

更に、電源電圧が方形波を変圧器を通してコンデンサに印加した場合を考えた。それが物理学理論（電荷と電圧）の論理性❓である。

コンデンサの極版間の空間には『エネルギー』が貯蔵されるのだ。決して『電荷』等貯蔵することはできないのだ。自然科学理論は広範囲の内容から全体が構成されている。それぞれの専門家がそれぞれの専門領域に分かれて、独自の解釈理論で認識されるようになっている。全体を統合して統一する研究は中々困難になってしまった。科学理論が矛盾の無い整合の取れた論理的なものになるには、その具体的な場教育として教科書になる筈だ。しかし、その教科書の中で取り上げられる多くの『法則』が何故か極めて矛盾のままの寄せ集めとなっているのだ。電気物理で、電気磁気学で、コンデンサと空間エネルギーの関係を考究すれば、『電荷』概念での解釈より、矛盾の無い論理的に整合の取れた解釈理論が完成できる筈なのだ。その意味を纏めたのが、上の記事である。

この意味が理解できれば、『電荷』でコンデンサの解釈はできない筈だ。大学入試問題に『電荷』など取り挙げられない筈だが如何でしょうか。

『空間エネルギー』について、電磁界と空間エネルギー　でも論じた。御理解の参考になるかと思う。

2020年秋の事

気が付けば驚き。

エネルギーが電圧・電流https://wp.me/p19wiU-3tF

学問の自由https://wp.me/p19wiU-3oK

電磁誘導現象の真相 https://wp.me/p19wiU-3up

電荷の論理性　https://wp.me/p19wiU-3vk

科学技術概念の世界　https://wp.me/p19wiU-3uK

電気回路と妙珍ベクトル　https://wp.me/p19wiU-3v9

この年の10月には既に電気回路のエネルギー流が。/

Why does the update stop at 30% ?

(2020/09/12).アップデートで、更新プログラムを構成しています。の途中で30％で進まなくなる。必ず停止して、再起動に入る。

30％が個人情報の確認ではないかと思う。

中断、再起動の訳が（名前）「カナザワ　ヨシヒラ」が確認できないからではないか？10年間同じ現象が続く。

電流と磁気と空間の哲学

哲学とは(2020/02/23)。「明解　国語辞典　改訂版　金田一京助監修　（三省堂）昭和29年4月5日。これは高校1年生の時から、今でも大切に使っている大事な辞書だ。そこに哲学：あらゆる仮定を排して根本原理を扱う学。とある。

電流とは何か？『電荷』とは何か？電子とは何か？磁気とは何か？その空間事象は如何なるものと解釈すべきか？それは自然科学の最も根源的即ち哲学的課題だ。電気工学理論では自然の真相は説明できないのだ。電子は流れず (2019/06/06) 。

科学への不信。　最近こんな言葉が有るようだ。誠に我ながら情けない。初めは電気工学の勉学の役に立てればとの思いもあって、己の認識を確認しながら時を重ねてきた。日本物理学会に参画させていただき、日頃の思いも発表させて頂いた。しかし辿り着いてみたら、そこには初めの思いと異なる結果に次々と遭遇し、己自身を題材にして知らず知らずに「哲学」の深みにはまってしまったかも知れない。何か深く考究を積み重ねているうちに、科学への不信などと言う風潮を生み出すような結果になってしまったのかと申し訳ない思いもする。筆者本人が信じられない程、物理学理論の矛盾の多さに困惑している。それも電気回路現象の本質が見えた結果としての結末でもあった。実は今ある磁場の意味を考えて、新しい磁気現象・マグネット磁場の記事を書き始めた。しかしどうしても、電気磁気学理論の根本法則である「アンペアの法則」についてもう一度その根本原理の意味をかみ砕いで自身で整理しておこうと思った。科学への真の信頼を取り戻すためにも。

アンペアの法則と磁気の概念

図１．直線電流と磁界　アンペアの法則を直線電流 I[A] によって表現してみた。電流ベクトルを直交座標　r = xi+yj+zk  で表現する。単位ベクトルをそれぞれ i 、j および k とした。p 点の座標 r の方向単位ベクトルは r/r となる。無限長直線電流による電流周辺空間に磁場が生じる現象を数式によって評価する基本概念として、アンペアの法則を捉えて良かろう。実際の技術的認識には極めて理解しやすい表現の法則である。その現象の物理的意味を考えるとき、何故電流の位置から離れた空間に磁界が発生するのかと言う疑問が浮かぶ。なお、電流は少なくとも往復2本の電線で囲まれた空間回路でなければ、電流概念も成り立たないことを付け加えておく。実はまたこの電流と磁界のことを考えると昔を思い起こす。昭和61年春のこと、高専の電気科4年生の電気磁気学の授業中に、電流の磁界Hの空間磁場模様を　rot H [A/㎡] = J の電流密度空間として計算例題に選んでいた。と記憶している。その時廊下の窓から黒板の板書内容を写真に撮って行かれた。それは中曽根臨教審の関係の出来事と後で理解した。

電流はアンペアで、電荷の時間微分の概念である。それはあくまでも『電荷』の流れが離れた空間点の『磁束』即ち磁束密度（μH[Wb/㎡]）の発生原因となる意味である。「クーロン[C]」が「ウエーバー[Wb]」を発生することになる、基本的に「次元変換」の自然現象解釈となる。『電荷』が『磁束』の意味を内包しているとは定義されていない。『電荷』は、その存在空間に如何なる物理的空間像で表現されるのかと言う疑問に答えていない。それは空間に描く『磁束』の空間像と結び付く『電荷』概念像でなければならない筈だ。物理的な基本概念で、その理解し易い物理的空間像が明示されなければならない筈である。それが論理性を基礎にした科学論を展開する場合の基本姿勢でなければならない。離れた空間座標点に何故『電荷』の運動で、『磁束』が発生するのか？磁束密度B=μH[Wb/㎡] は電流が磁界を発生すれば、自動的にそれは磁束と解釈する。空間は透磁率μ[H/m]の場と捉えている。何故か？と疑問を抱くこと、その疑問を子供たちに伝えることが教育の姿勢であるべきだろう。そんなに自然のことが解っている事ばかりではない筈だ。殆ど分からないと考えるべきじゃなかろうか。

電子と磁気。　

図2．電子と磁気　いろいろの解説記事で磁束の発生に電子スピンと言う用語が現れる。磁束の発生原因に電子スピンを唱える方は、電子のスピンと言う現象をどの様な空間像で捉えておられるのか？電子がスピンすると何故磁気が生じるのか。電子は空間的にどのような像で捉えているのか？電子は『電荷』と『質量』を備えた基本粒子となっている。『電荷』がどのような速度 v[m/s] の運動をするとそれが『磁束』に変換されると言うのか。

マグネット磁気。

図3．マグネット。マグネットの機能は磁束で解釈される。磁束は磁力の機能を何故発揮できると考えるか。実際マグネットはとても強力な磁力を発揮する。

図4．磁束と磁力　F(φ)?

何故磁束が磁力の基になると考えるのか？磁気のクーロン力には磁束は関係していない。磁気のクーロン力に表現される変数の『磁荷』は存在しないことで一般に解釈されている。マグネットは近付けると磁力が増す。磁束が変化するのか？磁束が磁力の機能を発揮するとの解釈はどこにも示されていない。それなのに何故磁束が磁力の重要な基の如くに考えるのか。

磁力の原因は何か？

何故マグネットは磁気を保持したまま、その磁力が弱まらないのか？磁性材料の代表が鉄である。何故鉄が強磁性体の特性を持っているのか。周期律表で、傍の銅は磁気特性を持っていない。原子構造の違いは電子の配列で解釈する。そんな違いが鉄と銅で生れる訳を、周回電子が発揮する程の物理的役割を持っていると考えられるだろうか？図2．の（2）鉄の磁気とは？で示したのは、鉄の電子スピンが磁束発生源だというような解説が有る。マグネットの磁気は本当に電子スピンによると解釈できるのだろうか。磁束が発生しても、何故その磁束が磁力を生じると考えるのか。昨年の記事　物理学理論と磁束 (2019/04/22) に重ねて、電子スピンを唱える方が、その具象像を御提示をされることを願い、求めて取り上げた。

『エネルギー』はどこにある。

図5．エネルギー流と磁力

マグネットや磁針の磁極 N 、Sの近傍空間にはエネルギーが流れている。そのエネルギーの回転流の方向は図５．の磁極間のようになる。この空間のエネルギー流の流速がどの様であるかは検証できない。空間のエネルギーは光速度に近いと考えるしかない。電線路の伝送エネルギー流からの推測である。そのエネルギー流が磁極NとS間で接近すると近接作用力として、周辺部に高密度の急勾配分布をきたす。磁力　f = rot (S/c) [N/㎥]はギャップ空間の周辺部単位体積当たりの力密度の解釈である。電気学会　電磁界理論研究会資料「資料番号 EMT-87-106」(1987) p.152 の（29）式である。

むすび

二つのマグネット間の砂鉄模様を観測すれば、ギャップを狭くするにつれ、砂鉄はマグネットの外周辺に集中し、マグネット中心部には砂鉄は無くなる。マグネットの磁力は周辺部のエネルギー流分布勾配の空間微分によって決まると解釈する。　電気磁気学の要-Axial energy flow- (2019/03/03) がある。また、コンパスと砂鉄の心 (2015/12/03) で砂鉄模様からエネルギー流を調べる意味を述べた。

視界と光の科学（屈折）

はじめに(2020/02/11)
視界は人が見る光の世界である。すべての生き物はその命の保全を図るに周辺外界の安全を常に注意しなければならない。その感覚器官の中心に視界認識が有ろう。視界の意味を知るには光の物理現象を知る必要が有る。その上で更に、人や動物は水平二眼によって視界を構成認識しているという意味を考える必要が有ろう。そこには、上下と左右の視界構成の機能的意味の違いが有るように解釈する。それが次回の記事（視界論）になろう。その為の予備知識を整理しておきたい。

光の科学（物理特性）　光とは何か？と考えた時、思い浮かぶ現象・知識の基礎は次のようなもの（高校生の学習項目程度）になろう。しかしその解釈は物理学での教科書の内容とは同じくないかも知れない。あくまでも筆者の電気回路技術感覚を基にした『エネルギー』を基準にした解釈になる。光も空間エネルギーの振る舞いとして捉えたいから。科学実験で観測不可能な『エネルギー』であるところにその科学論としての認識の困難さが有ろうが。

①光は毎秒30万キロメートルもの超高速度で直進する。自然現象を理解することが大切である。光の速度を知ることで、さらに何故その速度なのかあるいは直進とはどの様な空間に対する意味なのかなどに疑問を抱くことが物理学の大切な視点と考える。それは哲学にもなろう。

②屈折現象が有る。空気と水、空気とガラス、空気と角膜などの境界面で、垂直でない角度で入射するとその媒体の特性によって屈折が起きる。それはその伝播空間媒体での光の速度が異なるからである。境界面に垂直で入射する光は屈折はしないが、入射媒体内で波長によっても速度は異なる。それが色収差あるいはプリズムの原因と考える。上のような意味が屈折現象の起きる原因の基と考える。

③望遠鏡、顕微鏡あるいはカメラなどはレンズの表面の曲率によって、主に空気との間の屈折現象を利用する光学機械・器具である。

④反射現象。光は鏡、放物面鏡あるいは水面などで反射する。木炭のような完全吸収体以外の物体はすべて反射体である。物が見えることはその対象が反射体であるからだ。確かに太陽光や焚火あるいはホタルの光は反射光ではない。それは質量のエネルギー変換（化学物質反応）光と見做してよかろう。それらの発光源からの光以外の視界に入る風景の万物はそれぞれの色彩と形を持っている。その景色の基になる光は同じ光でありながら、対象はそれぞれの色彩をもって反射光を放っている。

⑤電波と同じ特性である。パラボラアンテナでの反射現象は光と電波で全く同じである。

⑥光はエネルギーである。その現代物理学理論での表現は　ε＝hν [J]　 である。プランク定数 h[Js] と振動数 ν[1/s =(Hz)]で評価した表現式である。しかし、光の実体は空間分布エネルギーの縦波と考える。光には教科書の解説のような振動などする物理的実体は何もないだろう。光のエネルギー量と振動数の概念を具体的に解説することが市民感覚と物理学理論との乖離をなくする大事な現代的課題と考える。

ここに挙げた６個ほどの認識について、そのような現象は何故起こるのだろうか？それらの現象の中で、今回は屈折について、その何故？について考えてみよう。

屈折とは？
屈折現象について物理学での解釈はホイヘンスの原理で成される。何故媒体が異なる境界面で屈折するのか。光の進行方向が曲がるのか？ホイヘンスの原理は良く分かり易い説明である。しかし、光の波長が違うとプリズムのように屈折角が何故違うのだろうか？ホイヘンスの原理で理解できるだろうか。波長が異なる光の違いをホイヘンスの原理でどのように捉えますか。波長とは何ですか？その辺の極めて日常的な生活感覚からの疑問が自然現象を理解するためにはとても大切な事と思う。物理学理論あるいは教科書での解説は、それは学術的な専門家集団の常識的統一解釈を取りまとめた共通認識論法である。決してそれが自然現象の本質を捉えた論理的な科学論であるとは限らないのだ。国家統一論と同じく、全体的な掌握手法としてとても有効ではあろう。自然現象を論理的に矛盾無く捉えようとすると、厳しい事象を乗り越えなければならない現実に突き当たる。屈折現象は光の物理学理論になるが、光の捉え方で、波動性と粒子性の統一し難い困難がその一つの例でもあろう。光が粒子でないことは分かると思うが？また波動性と言っても、どんな波動かと疑問が沸いて当然と思う。その波動性をすんなり現代物理学理論として理解するような能力を筆者は持っていない。学術論が理解できない劣等感は若い頃から抱いてきた。そんなことから今回も、素人的な感覚だけから、一つのレンズを取り上げて、その屈折現象を具体的な実験装置で考えてみたい。

屈折と媒体

こんな実験装置は時間を掛ければ手作りできそうである。特別予算を組むほどではない。透明プラスチック容器にレンズを取り付け、不透明版を張り付ければできそうだ。側面が透明であれば、半透明膜の写像は観測できよう。レンズを通した光はボックス内の焦点距離に像を結ぶ。半透明膜が焦点（写像距離）に在れば、像が写る。カメラはレンズの両面が空気だ。空気とレンズの境界面で「屈折」が起きる。その距離をXとする。次にボックスの中に水を満たして半透明膜を移動して写像距離を調べる。必ず長さXは長くなるはずだ。その距離Xは何で決まるかと言うと、レンズの表面の曲率半径とレンズとその接触媒体の物性（誘電率）によって決まる筈だ。当然レンズの光の入射面では反射も起きている。屈折で色収差（プリズム現象）も基本的にはある。また、水以外の透明なゼラチンなどではさらに距離Xは変わろう。レンズ表面の曲率と伝播媒体の特性差で距離は決まる筈だ。レンズ内部ではそれぞれの入射角によって方向が異なる直進光路を辿る。出口ではその媒体によって屈折角が違うため、Xが変る。Xが違っても鮮明な写像（媒体内でエネルギーが吸収されない限り）が映し出される。眼球内の硝子体のような媒体であれば透明であろう。媒体間の屈折の物理現象について、誰もが水中でゴーグルを外して水中視界を見ようとすれば、理屈抜きに感覚的に理解できよう。同じ目で空気中では見えても、水中では視界など歪ボケして見えないのだ。それでなくても元々人の角膜の曲率半径は小さく、小さな瞳からの僅かな光で視界を認識する。水中では角膜表面での屈折が弱く、水晶体の終端即ち硝子体管の入口に視界の像が結べないからだ。そんな意味も考える屈折の実験装置になればと提案した。

2016年にレンズに関する関連記事。

レンズと焦点距離 (2016/11/03) 。眼球の光路とカメラ機能 (2016/11/09) 。レンズの機能 (2016/11/27) 。

⑥の光はエネルギーである。その意味を　光とは何か？-光量子像- (2012/01/15) に述べた。

周期関数（方形波）

(2020/02/04)追記。何故自分のブログを印刷すると「購読ブログ」となるのか？

不思議にも欲しかった関数が見つかった。

 

偶然にも円ベクトルを描いているとき、不図閃いた。関数電卓で計算してみたら＋1と－1の２値が得られた。波形の極性切り替わり時、ωｔ= nπ では三角関数の性質上式の分母、分子が必ず『ゼロ』となり、計算不能となる。本来方形波もその場合は値が決まらない筈であり、不能が正しいのであるが。そこで周期角周波数ωに工夫をして、0.003を加えた。しかし、原点のｔ＝０では計算不可能となる。なお周波数と波形の関係は正弦波の場合とは周期が2倍の違いとなる。また、ωの 0.003 の分で、ωt= (π－0.003)t= nπ時には計算不能となる。ここでは、ωt= ωt/10 と置いて計算した。

周期関数（科学技術と自然と数学）(2016/01/13)で欲しかった関数である。

電力p[J/s]の意味と解析法(2)

 

(2020/02/04)。何故印刷すると、自分のブログが「購読ブログ」と表示されるのか？

はじめに(2019/12/03) 9月28日に表題だけで残してあった。電気回路解析法としてアドミッタンス法を考える心算で、そのままにしてあった。分布定数回路現象は電気回路のエネルギー伝送のより物理的解釈になるが、技術解析法として集中定数解析による手法がアドミッタンス法になろう。電流解析法で、瞬時有効電流と瞬時無効電流の分離に有効な手法となろう。再び電気技術解析手法に戻って考えてみたい。(2019/12/09)今、特に気付いたことがある。等価回路変換の定理 (2016/01/29) が回路解析上とても重要な意味を持っていると気付いた。それは電気回路解析であまり注目されていない『時定数』が重要な意味を持っていると考えていた。その『時定数』に着目した解析手法に関係付けて、インピーダンスの直並列等価回路変換に一つの発見をした点である。前の記事、電気回路のエネルギー問答 (2019/10/02) で示した負荷電流の分離（有効電流と無効電流）から電力の解析法を考えてみたい。

回路条件

以前、電気回路のエネルギー問答 (2019/10/02) で取り上げた回路条件である。この回路条件の負荷である直列インピーダンスを次の回路変換定理によって並列回路に変換する。『時定数』が重要な役目を担っている。

 

 

並列回路への等価変換により、ωT=X/R=3/4から、

R’= 25 [Ω]　、　L’ = 106.17 [mH] 　および　X’ = ωL’ = 33.34 [Ω]

となる。その結果により、アドミッタンス解析を取り上げてみよう。並列回路への変換に『時定数』を使うか、使わないかで算出計算の手間に差がある。また回路動作の意味を理解するに違いがある。

負荷回路電流を『エネルギー』の意味から、有効電流と無効電流に分離して捉えるには、並列回路が分かり易い。即ちアドッミッタンスと電圧の積で分離できる。

(2020/01/26)再記述始める。

アドミッタンス　Y=1/R’ + 1/jX’  = G -jB [℧]　での解釈をもう一度考えてみたい。一般には負荷の特性を評価する場合、直列インピーダンスとして捉えるであろう。負荷の電力をどのように捉えるか。負荷にはモーターなどその回路要素を捉え難い場合も多い。基本的には、電源電圧に対してどの様な『エネルギー』の流れになっているかを理解することが大切と思う。電源電圧がある一定の周期波形であることで、モーターの回転数も決まる。電圧値が変化することは送電エネルギー・供給エネルギーも時間的に変化する訳である。そのエネルギー流の変化は負荷特性によって電源にも様々な影響を及ぼすのである。そのエネルギーの流れを電源電圧値を基準にした二つの流れに分離する解釈が有効と考える。電圧の2乗によって負荷に供給されるエネルギー流とそれとは異なる負荷で吸収と回生のエネルギー流の繰返し成分とに分離して捉える考え方が有効と考える。

図1．電線路と瞬時電力　

電線路は三相の高圧配電線路で成り立ち、三相回路でエネルギーの供給が成される。変圧器を通して低電圧（対地電圧150ボルト以下の安全性で家庭に供給される）配電線路を通して負荷につながる。図に示すように、『エネルギー』は電圧波形に従って時間的に脈動して負荷に供給される。この『エネルギー』と言う物理量は瞬時的に捉え難いものである。『エネルギー』の量の瞬時値を波形で観測することができない。光や熱の『エネルギー』のように、それを観測できない不思議な物理的「実在量」なのである。代わりに「電力」でその『エネルギー』の意味を理解するしかないのである。図のように、負荷を通して消費されるものと再び電源に回生されるものとの二通りに分けられる。電源に回生される『エネルギー』は供給する電源側にしてはとても迷惑なものになる。単相線路で配電するものを統合して、三相として捉えた時、その厄介な回生『エネルギー』でもうまく吸収する機能が発揮されている。ただ電圧と電流概念で解釈するだけでは捉えきれない『エネルギー』が有るのだ。

図2．回路変換と電流

図の①の直列回路については既に電気回路のエネルギー問答 (2019/10/02) に電流波形、電力波形として示した。

 

アドミッタンスへの変換

 

ここでは、計算結果は直列回路での計算と同じであることから、並列アドミッタンス変換回路に有用性があるかと疑問もあろう。確かに直列回路インピーダンスによる伝統的解釈でも電流や電力の分離は簡単にできる。図の①で考えた時、電流 ia と irはインピーダンスZ＝√（Ｒ^2 + X^2)  （何故か？ (jX)^2^= X^2^ で (j)^2^= 1 の不思議な虚数概念の矛盾が通る。）およびアドミッタンス Y= R/Z – jX/Z によって算定できる。ただそこには、電気工学特有の複素ベクトル記号 j の取り扱い方の問題がある。ピタゴラスの定理とオイラーの公式そして電気ベクトル (2017/01/15) に指摘した。この複素数ベクトルによる虚数の概念は共役複素数による分数有理化などの処理においても、j^2 = -1 の基本が所謂ご都合により科学論の論理性で矛盾した扱いになっている。この記号 j を虚数としての解釈では科学論と言うより、習熟による技術業界論になってしまう。図2．の②で、1/jX’=-j/X’=-jB は、1/j も -j も虚数ではなく、電圧に作用するサセプタンス B がその電流を電圧より位相π/2だけ遅らせる記号として解釈する。

この“ j ” について

伝統的ベクトル計算の関係を生かした、単なる位相の進みと遅れの解析記号として捉える意味を提示したい。＋ｊはπ/2 進相、－ｊおよび  1/j  はπ/2位相遅れの意味を表す『位相記号』と解釈する。

 

アドミッタンス回路　図の②の場合は、印加電圧 v に対して同位相の電流 ia とπ/2遅れの電流 ir に分離されて、有効電流と無効電流の意味が直列インピーダンス回路より分かり易い。同じく瞬時電力も有効分と無効分が感覚的に分かり易いと思う。

（参考）2017年にベクトルと電気現象を考えた。纏めて挙げておきたい。三相交流回路の負荷と無効電力 (2017/01/01)。空間とベクトル (2017/02/03)。瞬時電力問答 (2017/02/15)。単相瞬時空間ベクトルと瞬時値 (2017/03/04)。三相交流回路の瞬時電流分離 (2017/03/24)。三相瞬時空間ベクトル (2017/04/07)。空間ベクトルと回転軸 (2017/09/07)。また空間ベクトルについて、空間ベクトル解析と単位ベクトル (2011/06/06) 。

 

 

 

無為自然

(2020/03/06)追記。今日確認のために「日本雨蛙の尻尾」と検索すると、多くの写真が有ることを知って愕然とした。殆どが少し赤みを帯びた、一匹の透き通った写真である。それ等は水中のオタマジャクシの生態のカエルだ。みんな間違いの写真だ。日本雨蛙は田圃の畔の土の中などから深夜に生れ出るようだ。それも同時に多くが集団で生れる。6月末から7月初めの雨が多く降って土の表面が柔らかい時の深夜に生まれる。また、水辺の無い街中であるいは公園でも生まれる。日本雨蛙は生まれた瞬間から尻尾はすでに消えて、尻尾を見る事はできない。生まれた時から独特のあの緑色だ。一つ安心したことが有る。それは以前の Wikipedia でも他の記事と同じく、オタマジャクシ説で解説されていた。しかし今はその記述は無くなっていることで間違いが消えて安心した。

(2020/01/22)初めて知った。

「無為自然」老子の言葉らしい。紀元前4世紀の中国春秋戦国時代の哲学者と言う。

墨字に描いた。孔子の儒教に対照的な思想に思える。老子の思想は基本的に自由を根本に据えている。其れは禪の思想の原型をなしているように思う。

無為自然の意味は？

中国の歴史で、当時すでに文字が完成していたのだろう。何という高度文明を築いていたのか。文字が無ければ思想の形成は困難ではなかろうかと思う。インド哲学と中国思想の間の関係はとても複雑に融合していたのだろうとは思う。この言葉の意味を検索しても納得する解釈が観えない。自然への敬虔な思いを抱いて日々生活していたことを考えれば、自ずと自然の不思議と美しさ、その多様性更に恐怖が人の思いも及ばない偉大な神のごとくに思われただろうと感じる。ただ自然を前にして、何も余計な解釈を加えず、ただその心を受け止める事こそ大事だと唱えていると考える。現代的に言えば、高度な学説に捉われず、静かに自然に向き合い、己のこころと感じ合うことによって、そこに本当の姿が観えてくるという意味と解釈する。具体例を挙げる。日本雨蛙に関して、決してそれは水の中の「オタマジャクシ」ではない。また『電荷』などは世界に存在しない。

雅号『空道』について　昭和62年(1987/02)『空則無限なる有なり』と『空』の文字の意味を解釈した。自然界の実相は見える『色』と見えない『空』との間の認識ではないか。真空はすべてが生まれる究極の場である。『空』こそその可能性を無限に持っていると考えた。昭和から平成への変わり目(1989)で、老子の「道」を意識した。「色即是空」と「道」から採った。

帆掛船（2019年報告）

新しい子年を迎えて、今年が平和で、幸せな1年であったと次の年に渡れることを願います(2020/01/09)。

昨年も多くの自己問答を繰り返して、科学論の基礎概念として最後に残るものが『エネルギー』であるとの確信をさらに強くした。新たな不思議の発見のためにも、己を見つめるためにも昨年の記事をまとめておかなければならない。記事の標題の前に投稿の(月 /日 )を付けた。(2020/01/06) エネルギー像（物理学基礎論）と(2019/12/02) 燃料はエネルギーに非ず が参考になるかも知れません。

１．物理学的・化学的エネルギー

(1/5) 独楽の心　(2/7) 熱の物理　(4/22) 物理学理論と磁束　(4/29)  mc^2^から物理学を問う　(5/21) 力の概念と電気物理　(6/14) エネルギーとは何か　(6/29) エネルギー変換物語（炭火とエジソン電球）　(9/14) 空間定数とエネルギー伝播現象　(11/13) 電池（エネルギー）の不思議　(11/17) 電気抵抗と物理特性　(11/19) 電池と電圧（エネルギーの基礎研究）　(11/19) 電池と電圧（エネルギーの実験）　(11/25) イオン化傾向とは？　(12/20) 水の電気分解

２．電子・電荷とエネルギー

(5/26) 不可解な電荷　(6/6) 電子は流れず　(7/6) 電子とエネルギーと質量　(7/28) 科学論と電荷　(10/23) 電荷と電圧の哲学　(11/20) サヨウナラ『電荷』　（11/27) 電荷方程式

３．光とエネルギー

(5/3) 光量子空間像（D線）　(5/8) 光速度一定とは　(11/2) 光と空間　(11/11) 軸性光量子像

４．電気回路とエネルギー

(3/3) 電気磁気学の要-Axial Energy Flow- 　(3/17) 電気物理（コイル電圧）　(3/21) 電気抵抗体の物理　(3/26) 電気物理（電圧時間積分とエネルギー）　(4/3) 誘導エネルギーに観る技術と物理　(4/12) 変圧器の技術と物理　(7/16) 「高電圧」のエネルギー像　(8/11) 電圧・電流とエネルギーと時空　(8/23) 光エネルギーと速度と時空　(8/29) 分布定数回路と実験　(9/16) 電力p[J/s]の意味と解析法（１）意味　(10/1) これが電気回路の実相だ 　(10/2) 電気回路のエネルギー問答　(10/6) 特性インピーダンスとエネルギー伝送特性　(10/31) 大学と基礎教育

5．電気工学と技術

(4/14) 励磁電流とは？　(5/29) リサジュ―図形と技術　(9/22) 電流1[A]の物理的空間（インダクタンス算定式）　(9/26) 静電容量算定式と理論　(10/14) 分布定数回路空間の世界

6．詩と科学と社会と文化

(2/3)負の科学技術と未来　(3/1)記事表示形式の違う訳は？　(4/19) 月に立つは夢か　(5/13)自然と科学理論の架け橋はいづこに　 (5/18) 自然と科学理論の架け橋はいずこに　(6/25) 津波前の急激な引き波―専門家に問う―　(7/20) 光　(8/2) 不思議とは　(9/5) 『エネルギー』それが世界の根源　(9/7) 電流1[A]の論理性-考える理科教育への科学者の社会的責任-　(10/28) Find more information here　(11/24) 共謀罪は法の押しつけ　(12/2) 燃料はエネルギーに非ず　(12/25) 質量とMassの間に　

7．自然・日本の風景

(1/16) 地学ガイド　新潟の自然に感応して　(4/25) 2019年の春　　(5/10) 初夏の花　(5/18)蜘蛛の巣　(6/21) ダンゴ虫が何を？　(7/4) 雨粒と波紋　(7/6) 生きる雨蛙　(8/3) 深山クワガタ　(8/18)逃げ水現象の解剖　(8/28)実生の水楢　(9/4)岩ヒバ　(10/20) 桔梗　季節に戻る　(11/15) 秋の色　(12/3)霰の中に咲くサツキ

エネルギー像（物理学基礎論）

自然世界の認識には(2019/12/01)、唱えることを具体的空間像で描写することが大切である。存在するものは空間を占有する形状を持つ筈だから。見えるとは限らなくても、実在するとは空間にしか存在し得ないから。数式の中に存在することはできないから。抽象的な数理式で表現する以前に日常用語で一般市民が納得できる論説が必要である。日常用語が専門的科学論を展開するに不足する程貧相であるはずがなく、十分な能力を持っている筈だから。例えば『電荷』とはどの様なものかを日常用語で説明できなければ、それは実在しない虚概念と見做してよい。空間に存在していながら、目で見る事のできないものの代表が『エネルギー』である。光は存在していることは理解できるが、その『エネルギー』を見る事は決してできない。この記事は年末の12月20日のまま年を越してしまったので最初の公開になる。

不図気になった。『エネルギー』の日本語の訳語が何故ないか？
ほとんどの科学的専門用語には日本語の対訳語が有る。日本が明治維新に外国の科学技術の目覚ましい発展を知り、その導入に欠かせない科学技術用語の翻訳で、名訳の専門用語の体形が確立したのだろう。運動エネルギー、位置エネルギーと言うが、何故その『エネルギー』だけ日本語の訳語がないか。『エネルギー』だけは日本語訳が無い。その訳は何だろうか。先進諸国の科学技術用語の中に、『エネルギー』だけ確立した概念が無かったからではなかろうか。目に見える物体が持つものと言う認識が基本になっているからではなかろうか。敢えて『エネルギー』の日本語訳語を求めれば、『素原』としたい。最も小さな原子が水素である。その水素も『エネルギー』から成り立っている。だから『素原』がお似合いかと思う。

誰もが目にする水の波が有る。水の波と言うが、その水の波は何が原因で発生すると考えるのか？水の波を見れば、同心円で拡がって行くのが分かる。どうも物理学などの科学論は自然現象を観測し、あるいは実験で確認するが、何故そのような現象が起きるかに疑問を抱かないまま、その現象の存在を記憶する暗記の学習に終始しているように思える。水を波立たせる原因が水中に掛かる水圧の『エネルギー』であると言う、『エネルギー』の本質の認識が無いからであろう。水の水中を伝播する、ボイルの法則の体積と水圧の積pV[J]の『エネルギー』の縦波が原因なのだ。電気回路のコイルの『エネルギー』が導線で囲まれたコイルの中の空間に存在することをどの程度認識しているかが心配でもある。その『エネルギー』は目には見えない物理的実在量である。『エネルギー』の空間像が認識されていないところに、大きな問題が有るのだ。だから「津波」の物理現象も分からないのだ。光の『エネルギー』とはどの様なものと理解しているのだろうか。光の『エネルギー』は振動などしていない。空間の『エネルギー』の密度分布波が光速度で伝播する現象が光なのである。その『エネルギー』を観測する方法が無い。だから目で見ることはできない。光によって世界を見ることはできても、その光の『エネルギー』を観測することはできない。

世界・生命は『エネルギー』の賜物である。世界の存在を認識するのは光エネルギーに依っている。人が生きて行けるのも細胞の活動を支える熱エネルギー（体温）に依っている。体温も体温中枢機能によると言われるが、その熱エネルギーは細胞の分解によって保有エネルギーの差が放出されることに依っている筈だ。決して脳が支配する程複雑ではないと思う。細胞自身が周辺環境を整える自律的機能を持っているからであろう。常にエネルギーを放射する必要があり、それが体温を保つ仕組みになっている筈だ。そんな素人の感覚的捉え方も、体温の熱エネルギーの解説が専門的に示されていないから考える自己流の認識でしかない。体温と身体活動エネルギー「理科基礎（仮称）」を想定して (2016/04/08) を読み返して思った。やはりアデノシン三リン酸では全く意味が理解できない生物学的理解力欠如の脳にお手上げで考えた。その原因をやはり理論物理学の『エネルギー』の認識が曖昧であるからと考えざるを得ない現在である。

水の電気分解と燃料電池

とても不思議な科学的現象である。普通の生活環境では起きない現象と理解する。直流電源によって水の中に電極で電圧を掛ければ、水分子の酸素と水素が分離してそれぞれの気体に分かれる。一方水素ガスを酸素と反応させれば、水分子に化合反応して電気エネルギーを作り出す燃料電池となる。化学反応式では、

O2 + 2H2 = 2H2O + E (電気エネルギー)     ：燃料発電電池

2H2O + E (電気エネルギー) = O2 + 2H2　：水の電気分解

と燃料電池と電気分解は電気エネルギーを介して水素と酸素および水の間の化学反応現象の逆の関係になっている。ただし、一般の教科書の化学反応式では電気エネルギー E[J] という解説には成っていない。すべて電子の『電荷』が現象を司っているとなっている。それも不思議な科学理論である。決して『電子』では『エネルギー』の関りを説明できないにも拘らず、すべて『電子』で完璧であるが如くの解釈に終わっている。燃料電池でも何故『電子』が通過すると『エネルギー』を負荷に供給できると考えるのか。『電子』が電気エネルギーを背負い籠にでも入れて負荷に届ける役目を担うとでも考えるのだろうか。『電子』は『エネルギー』を運べるのか？このような最も基本的な科学論の根本で論理性のない矛盾を抱え込んでいることを放置して居て良いのだろうか。物理学理論に『エネルギー』の認識が欠如していることが全ての科学論の混乱の基になっているのだ。理学の生物学については全くの素人でしかないが、少なくとも電気回路の物理的な現象については少しは分かっているつもりだ。『電子』はその矛盾のために、論理的な科学論に堪えない概念であると思う。『電子』を論題にするには『エネルギー』との関係で解説できなければならないのではないか。水の電気分解については、前の記事水の電気分解 (2019/12/20) にファラディーの「ロウソクの科学」を読んで考えたことを述べた。過去にも水と水素とエネルギー流の図で水の妖精七変化（エネルギー） (2017/11/02) に記してあった。