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原子の捉え方 [原子物理]

化学では、原子同士の結合の仕方が色々あり、ブログで今まで説明してきたものは、価電子による結合ばかりで誤摩化していました。つまり、波を使わず、電子を粒子としてだけ説明していたのですけれども、どうしてもそれだと、説明できない部分が有ったのですが、考え方そのものは大きく崩れないと思って無視して来たのです。
それは何かと言うと、化学式でナトリウムやカリウムは+で、塩素や臭素がーで表すのか、ということです。
それは、元素の性質だ、といって済ませばそれまでなのですが、自然の単純さ、統一性を求めている以上、あの場合、この場合、その場合というのは少なければ少ない方が良いわけで、なるべく減らしたいわけです。

厳密性を求めれば、化学にも量子化学というか、量子力学を用いることが可能で、説明できるのですが、未解決の分、迷路に嵌まり込むという課題も出て来るので、高校レベルの授業では、教えきれないというのが実状だと思います。だからと言って、理解できない生徒がゼロだとは言いませんが、例えばその少数のために授業をすれば、多くの生徒は、見捨てられますし、高校は破綻します。多数決を取るか、未来の礎となる人を取るか、何かの世界と似てますが、今のところ多数決を取っているようです。

話がかなり脱線しましたが、ナトリウムの電子殻の最周殻だけは、剥き出しの状態で、一個だけなので電子は動ける範囲が広く運動エネルギーを貰った電子は波として地球の電磁場に取り込まれることが可能です。又は塩素などに取り込まれます。取り込まれれば、原子自体は始めから、プラスの性質を有するというわけです。逆に塩素などは、最周殻とは言え、動ける範囲が一個だけで、ナトリウムのように逃げ出すだけの運動量は無く、逆に電子一個分貰った方が安定するわけです。つまり、塩素などは始めから、マイナスの性質を持つわけです。
実験室などの地上の空間では、特にそうなります。

それと、結合の仕方での共有結合です。すべての結合が共有結合であれば、何の問題も無いのですが、結合した状態によって様々です。しかし、共有結合の場合、殆どが地球内部で大昔に出来た物質で、高い圧力が掛かって出来たということは、分かります。それを精製して分離しているだけで、元々は、内部に有ったものです。
と言うことは、最外殻の電子は、外部に逃げます。典型的なものにダイヤモンドがあります。立体的にどう結合しているかは、図でも言葉でも難があるので飛ばしますが、一つの原子が四つの原子と一つずつ電価を出し合った結合ということで、勘弁してもらって、この場合、もう余っているスペースはないので、完全に固定化されたことになります。さてこうなると、外部の電子はすべて外部に出たことになり、電気も流れません。

量子力学では、これをどう記述するのかは知りませんが、私の理論では、全く無理はありません。
つまり、原子はその出来方の状態で、大きさも違えば、性質も異なって来ると言うことです。

これで困るのが、その時の陽子や中性子、陽電子(本物電子)の核内の状態です。粒子と考えれば今まで通り問題は無いのですが、固定化されたとなれば、運動していないと考えて良いわけで、この三種類が合わされば、物質は消滅することになるのですが、ダイヤモンドは永久の光を保ちながら、存在し続けています。私の波理論が可笑しいのでしょうか。とは言え、いままで、巧く説明できていたのに、ここに来て矛盾が出て来たからと言って、「ほれてしまえばあばたもえくぼ」の喩え通り、おいそれと捨てるわけには行きません。
それとも、その内部に説明していない特殊な構造が隠されているのでしょうか。

しかし、この問題は、量子力学や素粒子物理にも出て来る問題で、色々回避するための理論がたくさんあります。
そのたんびに、色々な粒子が出て来て、嫌になるのですが、余り崩さない形で論法を取り込めば、陽子、中性子、電子が、姿を変え、変換、転換すると考えると巧く行きそうです。湯川先生が唱えた中間子もその一つです。
これは今のところここまでにしたいのですが、前に、物質は、重力場を運動でき、電子などの荷電粒子は、電磁場を運動する、としました。つまり、自分自身の反物質(時空)の中を運動すると。

そう考えると、陽子は反陽子(核力場)の中でしか運動できないことになります。これはこれで、矛盾は無いのですが、ということは、陽子は原子核内でしか運動できないことになります。別な言い方をすれば、重力場や電磁場は異空間であり、単独で波として伝わらないと言うことです。こうなるとまるでオカルトじみて来ます。嫌だと思った人は、退場した方が良いかもしれませんが、害毒は無いと思いますので、余裕のある方は、もう少し付き合ってください。

通常イメージとしては原子核は止まっている、と言うイメージではないでしょうか、しかし波であるとするからには、絶えず振動し続けなければなりません。しかも空間は微量です。そうなれば、光速で走り回るしか存続できません。
一般相対性理論では、光速近くで運動すると、時間はゼロに近づく(遅れる)ことになっています。質量は無限大に近付くとも言われています。空間は縮むことになっています。しかし、これは直感的に考えて明らかに矛盾があります。
たぶんそれは、重力場で暮らしていて、その環境が当たり前で、それしか理解できない人が、じゃあこれはこうなるのか、と言ったことが、話が大きくなって伝説的に広まった巷の噂としか、私は理解していないのですが、実際はそうではないというのが、事実ではないでしょうか。

そんな戯言は無視することにして、現実の姿に合わせた理論でなければなりません。
陽子の寿命は、ちょっと前まで、無限とされていましたが、寿命があるものに変わりました。気の遠くなる話ではありますが、自然崩壊するということです。とはいえ、この永遠とも言える寿命は、他の理論で説明できるでしょうか。私が勉強不足なのかもしれませんが、そんな話は聞きません。
しかし、波理論だと説明は出来ます。つまり、核力場で運動する陽子は、空間が狭いとあっという間に高速に近付き、干渉、反射を繰り返せば、エネルギーを殆ど失うこともなく、永遠運動に近付くと言うわけです。
つまり、光速で運動すれば、寿命が伸びるのですが、時間の捉え方は、考え方によって変わって来ます。
伸びるのか、遅れるのか、一秒を刻む長さが長くなるのか。
しかし、時間で測るには、一秒を正確に刻む空間が必要なわけで、もし核力場で時間を計ったら遅れているのか、進んでいるのかは、分からないはずです。これは哲学的になって、頭の中が整理できている状態でないと、混んがらがってしまうので、何かの機会にゆずるとして、私的では、波理論はまだ巧く説明できています。

さて考え方としては、今まで述べて来た宇宙的スケール、微視的スケールまで、適応できる話をして来ました。
これだけでも、自然界を理解するのに足りるとは思うのですが、足りない説明が浮かんだら、またアップしたいと思います。
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