「色（いろ・シキ）波＝可視光線は波（なみ・ハ）」唄

　文字霊日記・３３３４日目

　エーテル (aether, ether, luminiferous aether)

　↓↑
　発光体＝エーテル＝重回照（弖流・氐流）・・・絵（繪）頽流？
　発光源＝エーテル＝重回出留
　　　　＝色（いろ・シキ）波＝可視光線は波（なみ・ハ）
　　　　以色列＝イスラエル（Israel）⇔いし等得る？
　　　　　　　　頌歌 (旧字旧仮名) ・ポール・クローデル(著)
　　　　　　　　七色の虹の列を
　　　　　　　　アベル・・・阿部流
　　　　　　　　を殺した
　　　　　　　　カイン・・・過殷・何音・和音？
　　　　　　　　以（㠯）て復讐する「カインの末裔」
　　　　　　　　エノク
　　　　　　　　トバルカイン（Tubal-cain）
　　　　　　　　鍛冶の始祖
　　　　　　　　アダムより数えて7代目の子孫
　　　　　　　　カインの子孫レメクとチラの子
　　　　　　　　チラ、トバルカインを生り
　　　　　　　　彼は銅と鐡の諸の刃物を鍛ふ者なり
　　　　　　　　トバルカインの妹を
　　　　　　　　ナアマといふ・・・名、海女・海部・阿毎・蛙卷？
　　　　　　　　「創世記」4章22節
　　　　　　　　レメクは妻達に
　　　　　　　　自ら受ける傷の
　　　　　　　　77倍の復讐をすると豪語
　　　　以色羅列（新書太閤記・第六分冊 (新字新仮名)
　　　　　　　　　吉川英治(著)）
　　　　　　　　光子＝光波＝可視光線＝電磁波
　　　　以＝すき（農機具）の形＝㠯・・・侶・呂＝背骨
　　　　　　「耜(シ)」の原字 = 　太安万侶
　　　　　　もってする
　　　　　　おもう・おもんみる・考える
　　　　　　ゆえ・わけ・理由
　　　　　　借りて・もちいる・「もって」の意
　　　　羅＝つらねる・つらなる・並べる・あみ＝罗
　　　　列＝横列・縦列・数列・行列・配列・陳列・配列・系列
　　　　歹＝歺＝骨・残骨
　　　　耶路撒冷＝エルサレム
　　　　　　　　　耶＝耳+阝＝邪ーよこしま
　　　　　　　　　　　父親
　　　　　　　　　　　ヤ・か＝疑問・反語・詠嘆の助詞
　　　　　　　　　　　耶蘇（やそ）・・・蘇我？
　　　　　　　　　　　有耶無耶（うやむや）
　　　　　　　　　　　干将莫耶（カンショウバクヤ）
　　　　　　　　　　　是耶非耶（ゼかヒか）
　　　　　　　　　　　α+耶
　　　　　　　　　　　倻・㖿・揶・鄊・爺・瑘・椰・鎁
　　　　　　　　　路＝道
　　　　　　　　　撒＝扌+散
　　　　　　　　　　　扌+龷+月+攵
　　　　　　　　　　　扌+卄+一+月+攵
　　　　　　　　　　　扌+一+丨+月+攵
　　　　　　　　　冷＝冫+令
　　　　　　　　　　　冫+亼+龴・・・亼＝合＝亼+口
　　　　　　　　　　　　　　　　　　シュウ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　ジュウ
　　　　　　　　　　　　　　　　　　あつまる＝集
　　　　　　　　　　　冫+亽+龴
　　　　　　　　　　　冫+人+一+龴
　　　　　　　　　　　冫+人+丶+龴
　　　　　　　　　　　　合+頁＝頜＝あご
　　　　　　　　　　　　　　　＝顎・頤・頷・腮・顋
　残杯冷炙（ザンパイレイシャ）
　翠色冷光（スイショクレイコウ）
　枕冷衾寒（チンレイキンカン）
　人情冷暖（ニンジョウのレイダン）
　熱願冷諦（ネツガンレイテイ）
　冷艶清美（レイエンセイビ）
　冷汗三斗（レイカンサント）
　冷眼傍観（レイガンボウカン）
　冷酷無情（レイコクムジョウ）
　冷静沈着（レイセイチンチャク）
　冷暖自知（レイダンジチ）
　冷嘲熱諷（レイチョウネップウ）
　冷嘲熱罵（レイチョウネッパ）
　冷土荒堆（レイドコウタイ）
　　↓↑
　「光子（コウシ）」が
　「質量無し」の
　「波動」ならば
　宇宙に充満し
　各天体を包んでいるモノ
　その枠内で
　　各天体の
　「光源＝発光＝光波」は
　「一光子の直線」ではなく
　「球状に連続拡散の発光として膨張」して
　「光源天体」が連続発光を止めるまで拡大し
　その
　「球状の膨張光波」の一部は
　「天体や宇宙塵」に衝突、反射、吸収され
　「熱源」に変化し
　「減光」していく・・・
　　↓↑
　「光波」は
　　宇宙に充満している
　「エーテル＝波動伝搬媒介物質」の中で
　「球状の膨張」として伝播していく・・・
　　↓↑
　「物質」としての
　「エーテルの質量」＝「連続発光の各光子の質量」ならば
　「エーテル」に完全埋没した「光子」・・・かも？
　・・・以下の原文は「ウイッキペデア」だが・・・
　ボクの脳ミソの
　「シナップス」が「理解」へと繋がらない・・・

　↓↑　　　　　　
　シナプス（synapse）＝神経細胞間・筋繊維（筋線維）
　　　　　　　　　　　　神経細胞と他種細胞間に形成される
　　　　　　　　　　　　シグナル伝達などの
　　　　　　　　　　　　神経活動に関わる接合部位とその構造
　　　　　　　　　　　　化学シナプス（小胞シナプス）
　　　　　　　　　　　　電気シナプス（無小胞シナプス）
　　　　　　　　　　　　両者が混在する
　　　　　　　　　　　　混合シナプスに分類され
　　　　　　　　　　　　シグナルを伝える方の細胞を
　　　　　　　　　　　「シナプス前細胞」
　　　　　　　　　　　　伝えられる方の細胞を
　　　　　　　　　　　「シナプス後細胞」
　↓↑
　エーテル (aether, ether, luminiferous aether)
　光の波動説において
　宇宙に満ちていると仮定されるもので
　光が波動として伝搬するために必要な媒質
　ロバート・フック
　によって命名された
　↓↑
　特殊相対性理論
　光量子仮説の登場などにより
　エーテルは廃れた物理学理論・・・？
　↓↑
　デカルト
　すべての空間には
　連続でいくらでも細かく分割できる微細物質が詰まっており
　あらゆる物理現象はその中に生じる渦運動として
　説明できると考えた（渦動説）
　「カルテジアン（cartesien・デカルト主義者）」
　と呼ばれる学派は
　17世紀～18世紀
　フランスで学界の主流
　↓↑
　デカルトによれば
　光とは
　宇宙に満ちている
　微細物質中の
　縦波のような圧力である
　ロバート・フック
　はこの考え方を受け継ぎ
　デカルトの宇宙に満ちている微細物質を
　「エーテル（aether, ether）」
　と呼び
　「光」
　とはエーテルの中を伝わる振動であるとした
　フックの考察と光の速さの有限性の結果に
　クリスティアーン・ホイヘンス
　は
　「素元波」の概念と
　「ホイヘンスの原理」
　を導入することで
　光の波動説の基礎を作り上げた
　↓↑
　アイザック・ニュートン
　当時の望遠鏡の欠陥である
　「レンズの色収差の問題」
　を解決するため光学の研究を行っており
　1672年
　『光と色の新理論』
　（New theory about light and colours）
　という論文の中でその結果を報告
　しかしその中で展開された色の理論が
　当時主流のデカルトやフックの立場に反するものであったことから
　フックとニュートンの間で長い論争が交わされた
　↓↑
　フック＝光の波動説
　ニュートン＝微粒子の放射
　1704年
　『光学（Opticks）』
　著書の中でニュートンは光を微粒子の放射と仮定
　↓↑
　18世紀
　光の粒子説が受け入れられ
　レオンハルト・オイラー
　を除いては光の本性について議論されなくなった
　↓↑
　19世紀
　物理学者
　トマス・ヤング
　と
　オーギュスタン・ジャン・フレネル
　は光は波動であると考えた
　光が横波であると考えるなら
　波の振動の向きによって
　偏光を考えることができ
　複屈折を説明することができると指摘
　回折について様々な実験を行うことにより
　ニュートンの粒子モデルを否定
　↓↑
　オーギュスタン＝ルイ・コーシー
　エーテルが普通の物質に引きずられると考えたが
　「光行差」を説明することができなく
　エーテル中に縦波が発生しないということから
　エーテルの圧縮率は負であると考えた
　ジョージ・グリーン
　は、このような流体は安定に存在し得ないと指摘
　↓↑
　ジョージ・ガブリエル・ストークス
　は引きずり仮説を支持
　個々のエーテル粒子は高周波で振動しつつも
　全体として滑かに動くようなモデルを構築
　これにより
　エーテル同士は強く相互作用し
　故に光を伝え
　普通の物質とは
　相互作用しないという性質を説明
　↓↑
　ジェームズ・クラーク・マクスウェル
　よって
　「電磁波の存在」が予想され
　ヘルツ
　は電磁波の送受信が可能であることを実験的に示した
　マクスウェルの方程式によれば
　電磁波が伝播する速さ
　「c」
　は
　誘電率ε
　透磁率μ
　との間に
　・・・
　の関係があり
　この速さは、実験的に知られていた光の速さと一致
　光は電磁波の一種であると推定
　ニュートン力学においての
　基準座標系同士の関係（ガリレイ変換）
　を前提とすると
　光の速さは
　その光と
　同じ方向に進む観測者からは遅く
　逆方向に進む観測者からは速く
　見えるはずで従って、上式のような関係は一般には成立できない
　と考えられた
　エーテルの運動を基準とした絶対座標系が存在し
　その座標系でのみ
　マクスウェルの方程式は厳密に成立すると推定され
　エーテルのモデルを提唱
　↓↑
　「エーテル」は
　空間に充満していることから流体でなければならないが
　高周波の光を伝えるためには
　鋼よりもはるかに硬くなければならない
　天体の運動に影響を与えないという事実から
　質量も粘性も零のはずで
　エーテル自体は
　透明で
　非圧縮性
　連続的でなければならない
　↓↑
　マイケルソン・モーリーの実験
　直交する2つの経路を進むのに
　光が要する時間を比較するものである
　絶対座標系の不存在を確認する実験手法
　19世紀後半
　「エーテルの風」の効果を調べる実験
　実験精度の不足により満足な結果を得ることができなかった
　アルバート・マイケルソン
　エドワード・モーリー
　「ハーフミラー」
　を用いることにより
　直交する二つの経路を進むのに
　光が要する時間の差を高精度で測定した
　（マイケルソン・モーリーの実験）
　1887年
　エーテルの風による影響は観測されなかったと結果報告
　同様の実験は装置の精度を向上させながら
　繰り返し行われたが
　「エーテルの風」
　は検出されなかった
　↓↑
　ハマールの実験
　光を巨大な鉛ブロックの間を通過させることにより
　エーテルの運動が質量に引きずられるかどうか調べられた
　引きずりは起きないことが確認
　↓↑
　1920年代
　デイトン・ミラー
　によってマイケルソンと同様の実験が繰り返され
　「エーテルの風」の存在を示唆する結果が得られたが
　これは従来のエーテル理論から予想される値よりも極めて小さく
　他の研究者による追試では
　ミラーの結果は再現されなかった
　「特殊相対性理論」
　と矛盾する結果は得られなかった
　↓↑
　エーテルの否定
　アルベルト・アインシュタイン
　の
　「特殊相対性理論」
　はエーテルの実在性を根本から完全否定
　ローレンツ
　がエーテルを基準とした絶対座標系の存在を考えたのに対し
　アインシュタイン
　はエーテルも含めた
　絶対座標系及び絶対性基準は
　特殊相対性理論を根本から否定するとし、その存在を否定した
　↓↑
　アインシュタイン
　根本的な原理から
　「長さ」や「時間」といった性質を導出できるはずであると考えた
　ローレンツ変換を
　マクスウェルの方程式から切り離し
　「時空間の性質を表す基本的な法則」
　であると仮定した
　「エーテル」
　を物質を表す言葉とせず
　真空であっても
　空間には重力場や電磁場が存在することから
　こうした空間を
　「エーテル」
　と呼ぶことを提唱した
　「エーテル」
　には位置という概念が存在せず、従って
　「エーテルに対する相対運動」
　を考えることは無意味となる
　↓↑
　アインシュタイン
　が
　相対性原理を最も根本的な原理として考えたのに対し
　特殊相対性理論の基礎を造った
　ローレンツは相対性原理の根本が
　エーテルであると考え
　「長さの収縮」や「時間の遅れ」に表されるように
　物体の特性はエーテル中の運動により変化すると考えた
　アインシュタインとの違いは
　長さや時間について
　絶対的な基準を設けることを可能と考えるか否かである
　これは物理哲学の問題であるため
　決着はついていない
　「エーテルの実在性」
　は完全には否定されていない・・・
　↓↑
　エーテルと古典力学
　ニュートンの力学
　と
　マクスウェルの電磁気学
　の整合性
　ニュートン力学は
　「ガリレイ変換」の下で不変だったが
　マクスウェルの電磁気学はそうでなかった
　↓↑
　「ガリレイ変換」
　観測者の視点を変えることである
　例えば
　時速80キロメートルで走る電車の中を
　進行方向に向かって
　時速4キロメートルで歩いている乗客は
　電車の中の別の乗客からは
　時速4キロメートルで動いているように見える
　電車の外にいる人からは
　この電車の中を
　時速4キロメートルで
　歩いている乗客は
　時速84キロメートルで動いているように見える
　その見え方の違いを定式化したものが
　「ガリレイ変換」である
　「ニュートンの運動方程式」は
　「ガリレイ変換」
　しても誰から見ても、成立する
　常に成立することを「不変」という
　↓↑
　「マクスウェルの方程式」
　によれば
　光の速さは
　誘電率と透磁率から定まるが
　この値は、観測者の運動に依存しない
　電車に乗っている人にとっても
　外にいる人にとっても
　「光の速さは同じ」でなければならない
　「マクスウェルの方程式」は
　「ガリレイ変換」について不変ではない
　全ての物理学理論は
　「ガリレイ変換」について
　不変であるべきだと考えられていたため
　「エーテルに対する絶対座標系」
　が存在し
　「マクスウェルの方程式」
　はこの座標系においてのみ厳密に成立する
　↓↑
　地球の、絶対座標系に対する運動
　マクスウェルは1870年代後半に
　地球の運動が光の速さに及ぼす影響を調べることで
　地球の絶対座標系に対する運動を知ることができると述べた
　光の進行方向が
　地球の進行方向と一致すれば
　光は遅く見え
　逆方向であれば
　光は速く見えるはずである、と考えた
　地球は「エーテルの中」を進んでいるのであるから
　地上ではいわば「エーテルの風」が吹いていることになり
　これは「光速の変化」として捉えられると考えた。
　↓↑
　縦波（longitudinal wave）
　媒質の振動方向が波の振動方向に平行のもの
　横波（transverse wave）
　媒質の振動方向が波の振動方向に垂直であるもの
　↓↑
　媒質の種類により
　縦波が伝播できるか
　横波が伝播できるかが決まり
　縦波は媒質が「三態（固体・液体・気体）」のいずれかでも伝播し
　横波は媒質が「固体」であるときのみ伝播する
　↓↑
　横波は
　媒質の振動方向が波の振動方向に直角であるから
　波を容易に観察することができ正弦波として表示でき
　縦波は
　媒質の振動方向と波の振動方向が一致しているので
　波を見ることができない
　↓↑
　空気を媒質とする音波
　空気の密度の振動が伝播するもの（疎密波）であり、縦波
　電磁波は横波
　電磁波が横波であることはマクスウェルの方程式により導かれる
　弾性体を媒質とする弾性波（音波）には
　縦波と横波の両方が存在する
　地震波には縦波であるP波
　　　　　横波であるS波が存在する
　↓↑
　光子＝質量が無い理由を

「Birdさん」に訊いてみた
　　↓↑
　光子＝質量が無い理由はなんですか？
　　↓↑

「Birdさん」
　↓↑
　光子は
　質量がゼロであり
　電気的な
　電荷も持たない素粒子です
　光子は
　電磁場を媒介する粒子として知られています
　光子は
　光速で伝播し
　物質と相互作用することができます
　↓↑
　光子が質量を持たない理由は
　完全には解明されていません。
　しかし、いくつかの仮説が立てられています
　一つの仮説は
　光子は
　量子力学的な
　現象である「場の量子化」によって生まれる粒子であるため
　質量を持たないと考えられています
　もう一つの仮説は
　光子は
　空間のゆがみによって生まれる粒子であるため
　質量を持たないと考えられています
　↓↑
　光子が質量を持たない理由は
　物理学における大きな謎の一つです
　しかし、光子が質量を持たないからこそ
　私たちは光の速さで光を伝播させることができ
　宇宙を探索することができます
　↓↑
　「場の量子化」とはなんですか？
　　↓↑

「Birdさん」

　場の量子化とは
　古典的な場を量子力学的な観点から扱う方法です。
　古典的な場とは、空間の各点で値が定まる物理量です。
　たとえば、
　電磁場は、空間の各点で電場と磁場が定まる場です。
　場の量子化では
　古典的な場を量子力学的な観点から捉え
　量子化された場として扱います。
　量子化された場とは
　空間の各点で
　値が確率的に変動する物理量です。
　場の量子化は
　素粒子物理学において重要な役割を果たしています。
　素粒子物理学では、
　素粒子を場の振動として捉えます。
　たとえば、
　光子は電磁場の振動として捉えられ
　電子は電子場の振動として捉えられます。
　場の量子化によって
　素粒子の相互作用を記述することができます。
　場の量子化は、物理学において最も重要な理論の一つです。
　場の量子化によって
　物質の基本的な構造を理解することができます。
　また、場の量子化によって、
　宇宙の起源や進化を理解することができます。
　　↓↑
　「Bird」さん、ありがとう
　　↓↑

　光子＝質量「０＝無」＝宇宙非（無）空間
　　　　比重する「物質が無い」
　　　　比重する「物質の中」に
　　　　「同量の別物質」が存在すると
　　　　比重は測れない・・・「比重＝0」
　　　　↓↑
　　　　比重とは、ある温度における
　　　　ある物質の密度と
　　　　標準物質の密度の比
　　　　固体・液体物質の比重と密度の違い
　　　　比重には単位がない
　　　　密度には単位があるという近似的な一致
　　　　↓↑
　　　　比重（specific gravity・スペシフィック　グラビティ）
　　　　ある物質の密度（単位体積当たり質量）
　　　　と
　　　　基準となる標準物質の密度との比
　　　　無次元量
　　　　通常
　　　　固体及び液体については水
　　　　気体については
　　　　同温度、同圧力での空気を基準
　　　　↓↑
　　　　定義
　　　　比重＝物質の質量＝specific gravity
　　　　　　＝同一の体積を有する水の質量
　　　　　　　基準物質は水のみ
　　　　　　　水の温度を指定するときと
　　　　　　　　　　　　指定しないときがある
　　　　　　　温度を指定しないときは
　　　　　　　四セルシウス度におけるもの
　　　　　　　温度を指定したときは
　　　　　　　その指定の温度を比重と共に示す
　　　　　　　水の体積は
　　　　　　　101 325 Paの圧力下（標準気圧）におけるもの
　　　　　　　物質の密度
　　　　　　　と
　　　　　　　水の密度とを比較するのではなく
　　　　　　　物質の体積と
　　　　　　　同一の体積の水の質量とを直接に比較
　　　　　　　質量同士を比較する定義で
　　　　　　　比重は無次元量
　　　　　　　水の4 ℃
　　　　　　　標準大気圧下の密度は
　　　　　　　999.972 kg/m3 （0.999 972 g/cm3 ）
　　　　　　　1 g/cm3
　　　　　　　に近いから
　　　　　　　比重と
　　　　　　　CGS単位系で表した密度の値は
　　　　　　　ほぼ同じ値
　　　　　　　↓↑
　　　　　　　比重が
　　　　　　　1よりも大きい物質は
　　　　　　　水に沈み
　　　　　　　1よりも小さい物質は
　　　　　　　水に浮く
　　　　　　　比重が「同じモノ」であれば・・・「a1＝b1=0」
　　　　　　　浮きも沈みもしないし移動もしない・・・
　　↓↑
　「アルキメデスの原理」・・・或る記女出諏の妧（嫄）里？
　　↓↑
　アルキメデスが発見した物理学の法則
　「液体や気体中の物体は
　　その物体が押しのけている
　　液体や気体の質量が及ぼす重さと
　　同じ重さで
　　上向きの
　　浮力を受ける」
　↓↑
　密度＝質量を体積で割った量（単位は kg/m3）
　比重＝基準物質と比べた密度比（単位は、無次元量）
　物質が水に浮くあるいは
　　　　　　沈むという現象は
　　　　　　比重による判断・・・
　↓↑
　浮秤（フヒョウ・うきばかり）
　一種の錘（おもり）
　錘を液体の中に入れると
　錘が液体中に入った体積に
　相当する液体の
　重さの分だけ
　浮力を受ける
　錘は自身の重さと浮力とが
　吊り合う所まで
　液体の中に入る
　液体の比重が軽ければ
　それだけ錘は液体の中に入る
　↓↑
　錘が常に一定の方向で液体の中に入るようにしておき
　錘の側面に目盛りをつけておけば
　液面の位置によって液体の比重を測ることができる
　↓↑
　液体の中に入った
　錘の体積と
　液体の比重とは
　反比例の関係で
　そのままでは
　目盛りの間隔が不等間隔になる
　↓↑
　測る比重の
　測る対象を限定して
　その範囲では
　体積と比重とが比例であるとみなして
　等間隔の目盛りを振る
　↓↑
　水の比重 1 より比重が小さい物質は水に浮き
　　　　　1 より比重が小さい物質は水に沈む
　↓↑
　固体・液体に対する標準物質
　通常 4 ℃ の水（密度 0.999973 g cm-3）
　↓↑
　固体・液体の比重＝物質の密度/4℃の水の密度
　物質の密度＝ [g cm-3]
　　　　　　＝0.999973g cm-3
　　　　　　　≈物質の密度[g cm-3]
　　　　　　＝1.0g cm-3
　　　　　　　≈物質の密度（無単位）
　↓↑
　4℃の水の密度
　0.999973g/cm-3≒1.0 g cm3
　にほぼ等しい
　「≈」は「ほぼ等しい」記号
　↓↑
　固体・液体の比重は
　その物質の密度（単位：g cm3）を
　無次元（無単位）にしたものにほぼ等しい
　↓↑
　固体・液体の比重の計算
　固体・液体の比重＝物質の密度/4℃の水の密度
　＝物質の密度 [g cm-3]/0.999973g cm-3
　≈物質の密度 [g cm-3]/1.0g cm-3
　≈物質の密度（無単位）
　↓↑
　「1」で割ってもその数字部分は変わらないが
　割り算によって
　単位は消え
　無次元の量になる
　↓↑
　気体
　空気の比重を「1」とし
　これと比較し
　その気体が浮きやすいのか
　　　　　　沈みやすいのかを判断する
　気体の比重
　＝物質の密度0℃、1 atm の空気の密度
　＝物質の密度 [kg m-3]/1.293kg m-3

　↓↑
　星間ガス（Interstellar gas）
　宇宙空間に漂う水素やヘリウムを主体とした気体
　密度は
　平均的には1立方センチメートルあたり
　水素原子が数個程度という希薄なものであるが
　高密度に集積すれば
　星雲として恒星が生まれる母胎になる
　↓↑
　宇宙空間は
　真空状態ではない
　全体にわずかながら
　「星間物質」と呼ばれる物質が漂っている
　ほぼ「絶対真空」に等しいほどの非常に希薄
　星々の間の空間に存在する星間物質の総量は
　目に見える恒星や惑星などの天体にも匹敵する
　↓↑
　星間ガスも、宇宙塵とともに
　星間物質の一種であるが
　重元素から成る固体の微粒子である宇宙塵とは区別される
　星間物質の質量比は
　水素が約70%
　ヘリウムが約30%
　残りが
　珪素・炭素・鉄などの重元素
　重元素＝宇宙塵
　存在比は星間ガスの方が圧倒的に多い
　星間ガスは
　中性水素ガス
　電離水素領域（HII領域）
　超新星残骸
　惑星状星雲
　暗黒星雲
　散光星雲
　分子雲などとして観測
　↓↑
　星間物質
　気体の星間ガス＝水素やヘリウムなどの軽い気体
　固体の細かい宇宙塵＝珪素や炭素、鉄、マグネシウムなどの微粒子
　に分けられ
　存在比では
　星間ガスの方が多く
　星間塵は星間物質全体の質量の1パーセント程度
　一部の星間物質が濃密に凝集して
　星雲・分子雲を形成する場合があるが
　大部分は
　可視光では観測不能であり
　赤外線
　や
　電波の放射によって観測される
　↓↑
　星間物質の平均密度
　1 cm3あたり
　水素原子が1個～数個程度
　であり極めて低密度の物質が宇宙に存在
　分子雲などでは、より密度が高い
　銀河の中心核（バルジ）や
　それを取り巻く円盤部分
　銀河全体を包み込む球状の
　銀河ハローなどには大量に分布
　星間物質の総量は
　銀河系に属する恒星の総質量の約1割を占めると推定
　↓↑
　三相モデル
　1969年
　フィールド (Field)・ゴールドスミス (Goldsmith) ・ハビング (Habing)
　が、星間空間の性質を説明するために
　二相モデル"を提案
　星間空間は
　ほとんどが
　中性の（イオン化されていない）水素分子
　によって構成され
　低温 (300 K以下) で
　密度が高い分子雲相
　中性か電離されたガスで構成と
　比較的高温 (およそ1000 K) の希薄な
　分子雲間ガス相に分けられる
　1977年
　クリストファー・マッキー
　エレミア・オストライカー
　は、超新星爆発によって
　発生した衝撃波によって
　温められた超高温（およそ1,000,000 K）な相を加えた
　この相は星間空間の体積の大半を占め
　彼らの論文はここ25年以上におよぶ
　これらの研究の基礎についても言及され
　これらの相の分類やその比率については
　天文学者の間で現在も議論がなされている
　↓↑
　真空（vacuum）
　通常の大気圧より
　低い圧力の気体で満たされた空間状態
　↓↑
　物理学概念
　古典論における絶対真空
　量子論における真空状態
　を指す
　↓↑
　「絶対真空」
　物質が存在しない空間とされるが
　微視的ではない大きさの空間で
　物質が存在しない状態の実現は不可能・・・
　↓↑
　古典論のる絶対真空
　真空は物質が存在せず
　圧力が 0 の仮想的状態
　「何も無い状態」＝「絶対真空」
　は
　概念的なものであり
　実際に実現不可能・・・
　↓↑
　絶対真空
　空間中に原子・分子が一つも存在しない状態を表すが
　実現可能な真空状態には
　物質が存在し圧力が観測
　地球の表面上の圧力（1気圧）＝100 kPaの条件の下では
　1 cm3中の
　気体分子は
　0 ℃時で2.69×1019個存在する
　真空
　膨大な量の原子・分子を減らしていく過程で
　人為的に作り出せる真空状態の限界は
　10～11 Pa　程度
　この圧力下でも
　1 cm3に数千個の気体分子が存在する
　宇宙空間において
　物質が気体原子・分子は存在し
　外宇宙と呼ばれる銀河と銀河の間でも
　気体原子・分子は存在・・・
　↓↑
　量子論の真空状態
　決して「何もない」状態ではない
　常に
　電子と陽電子の
　仮想粒子としての
　対生成
　対消滅
　が起きている・・・
　↓↑
　ポール・ディラックは
　真空を
　負エネルギーを持つ電子が
　ぎっしりと詰まった状態（ディラックの海）と考えていた
　この概念（空孔理論）は
　拡張、解釈の見直しが行われている・・・
　↓↑
　量子論では
　真空とは
　十分な低温状態下を仮定した場合に
　その物理系の
　最低エネルギー状態として定義
　粒子が存在して運動していると
　そのエネルギーが余計にあるわけで
　それは最低エネルギー状態でない
　よって十分な低温状態下では
　粒子はひとつもない状態が真空である
　場の期待値はゼロでない値を持ちうる・・・
　それを「真空期待値」という
　「ヒッグス場がゼロでない値をもっている」
　ことが
　電子に質量のあることの原因となっている・・・
　↓↑
　真空の歴史論争
　古代ギリシア時代
　紀元前5～4世紀
　レウキッポス
　と
　デモクリトス
　の原子論
　自然を構成する分割不可能な
　最小単位
　「原子(アトム)」が
　「空虚(ケノン)」の中で運動しているとした
　アリストテレスは
　空間には必ず何らかの物質が充満しているとし
　空虚の存在を認めなかった
　（自然は真空を嫌う）
　これに対して
　アリストテレス学派の
　ストラトンは
　空気を圧縮する実験によって
　原子の距離を縮め得る余地
　（原子が存在しない空間＝真空）
　の存在を主張
　↓↑
　1643年
　エヴァンジェリスタ・トリチェリ
　一方の端が閉じたガラス管に
　水銀を満たし
　このガラス管を立てると
　水銀柱は約76cmとなり
　それより上の部分が真空になっていることを発見
　↓↑
　1657年
　オットー・フォン・ゲーリケ
　ブロンズ製の半球を2つ合わせて中空の球にし
　内部の空気を抜いて真空にするという実験を行った
　2つの半球はぴったりとくっ付き
　16頭の馬で引っ張ることで外すことができた
　（マクデブルクの半球）
　何も存在しない以上
　その空間が何らかの吸引力を発揮するわけがなく
　周囲の空間からの圧力を想定しないわけにはいかなかった
　↓↑
　18世紀
　様々な真空ポンプが開発され
　蒸気機関
　排水ポンプ
　紡績機械
　などの動力に利用され
　19世紀
　白熱電球
　真空管
　などが開発され
　「真空」というコトバが広がった
　開発、製造のための
　高性能の真空ポンプの開発が進んだ
　↓↑
　20世紀
　電球
　真空管
　真空中における技術の発展で
　粒子加速器
　電子顕微鏡
　など真空を利用した機器
　電子
　イオン
　に関係する新たな知識、技術が生まれた
　日常生活で
　空気を完全に抜いた
　真空パック
　真空による氷の昇華を利用した
　フリーズドライという手法が実用化された
　↓↑
　1953年
　B-Aゲージが開発
　今まで測定できなかった
　超高真空が測定可能となり
　超高真空に対応した
　真空ポンプや真空部品が発展していく
　↓↑
　真空内での気体の分子密度
　静止衛星軌道程度の高度（100,000 km）
　でも空気の圧力は存在（10－13 Pa程度）し
　1 cm3の空間に
　数十個の気体分子が存在している
　↓↑
　平均自由行程
　真空中では
　1気圧の気体と違い
　圧力領域により気体の振る舞いが変化する
　気体は
　1気圧中では連続流体として扱われるが
　厳密には勝手に飛び回る分子の集まりである
　分子は大きさを持っているので
　移動中に他分子と衝突することで
　方向と速度を変え
　再び別の分子に衝突する
　この衝突から衝突までの距離の平均を
　平均自由行程（mean free path）という
　↓↑
　平均自由行程
　気体分子の直径を D
　分子密度を n
　とすると D と n に比例する
　↓↑
　空気の平均自由行程は
　室温、10－1 Pa、で
　　　　約5 cm
　↓↑
　衝突頻度
　容器の表面に衝突する気体分子の数は
　そこに存在する
　気体分子の密度
　と
　分子の熱運動の平均速度に比例
　↓↑
　「圧力」
　気体が存在すると
　気体分子同士が運動により動き回り
　それらの衝突により当たった対象に
　気体分子の重さに応じた衝撃が加わる
　気体中に壁があっても同様であり
　気体分子は常に壁に衝突し
　その衝撃により壁に力が加わる
　その力を
　単位面積で割った力が
　圧力である
　↓↑
　真空では圧力の単位は国際単位系で
　Pa（パスカル）
　トリチェリによる真空の発見の功績にちなむ
　「Torr（トル）」
　は昔から使用されており
　古い書籍や昔ながらの真空技術者は
　今でも使用
　↓↑
　真空排気された真空チャンバーは
　内側の分子量が減って外側からの力が大きくなるため
　常に外側から差分の圧力を受けることになる
　ほとんどの真空装置では100 Pa以下に排気され
　事実上1気圧の力を受ける
　↓↑
　気体の流れ
　乱流、粘性流、分子流
　大気状態で突然の流れが生じた場合などは乱流が生じ
　部分的に渦や振動が発生し
　埃や粉塵が舞い上がる
　気体の圧力が高い領域では気体の流れにおいて
　気体分子同士の衝突が大半を占めるため
　粘性により流れる
　これに対し圧力が下がり
　気体分子同士より
　真空チャンバーの壁面との衝突が多くなっていく領域を
　分子流という
　↓↑
　沸点
　水の沸点はおよそ300 m上るごとに1 ℃下がる
　アルコールや石油など全てのものに当てはまる
　沸騰が
　「液体分子が持つ運動エネルギーが
　　周囲の圧力（分子衝突のエネルギー）
　　を上回って液体分子が空間中に放出される現象」
　このときの分子の運動エネルギーは
　圧力として観測され
　ある温度において
　沸騰が始まる
　（液体分子の運動エネルギー＝周囲の圧力）
　圧力を蒸気圧といい
　物質により固有の値を取る
　↓↑
　固体から液体に変わる融点は
　気化ほど周囲圧力の影響を受けない
　↓↑
　光の透過・吸収
　大気は
　紫外線、可視光線、赤外線
　に対して透明だが
　およそ185 nm以下の波長に対しては
　不透明になる
　これは空気中の
　酸素分子が
　波長240 nm以下の紫外線を吸収し
　窒素分子が
　波長185 nm以下の紫外線を吸収することによる
　↓↑
　音の伝播
　↓↑
　熱伝導
　物質内に温度差があると
　高温から低温側へ熱が移動
　熱の移動は
　温度の勾配の逆方向に流れる
　気体は液体、固体に比べて分子密度が小さいため
　熱容量も低く熱伝導率も低くい
　熱は
　分子の運動エネルギーで
　分子同士が
　お互いにエネルギーを交換し合うことで熱が伝導するが
　真空の場合は
　気体分子同士の衝突頻度が少なくなるため
　熱伝導の効率は悪くなる
　↓↑
　平均自由行程が
　高温の部分と
　低温の部分との
　間の距離よりも
　十分に長くなると
　高温の分子は直接低温の部分に到達
　分子の密度は圧力に比例するため
　熱伝導率は気体の圧力に比例
　↓↑
　電気伝導
　空気は通常は
　不導体であるが
　空気中の電極間に
　直流電圧を印加すると
　自然に発生した電子が加速され
　気体分子を電離し
　導電性を帯びるようになり
　電極間にわずかに電流が流れる
　さらに電極間の電圧を高めると
　ある電圧で
　絶縁破壊がおき
　火花放電が起こる
　これは自然界での雷の発生原理と同じである
　この電圧を
　火花電圧といい
　「パッシェンの法則」に従う・・・
　↓↑
　放電現象
　ある程度の真空中（1.3 kPa程度）に電極を置き
　その電極間に
　直流の高電圧を加えると
　発光する
　（グロー放電）
　↓↑
　この放電をガラス管中で起こすと
　管長内部での発光状態が異なる
　陰極から陽極に向かって
　陰極暗部、負グロー、ファラデー暗部、陽光柱
　が観察され
　負グロー、陽光柱は
　気体の種類で異なり
　窒素では
　負グローが青色に
　陽光柱は赤色になる
　↓↑
　陰極近傍で
　電位分布は負グローに向かってほぼ直線状に上昇
　この陰極付近では電界が高く
　数多くのエネルギーを持つ
　電子と気体分子との衝突によって正イオンが作られ
　正イオンは加速されて陰極金属に衝突し
　正イオンとの運動量の交換により
　陰極電子金属が空間に放出され
　（スパッタ作用）
　陰極電子金属物質は
　陰極近辺のガラス管の内壁に付着するようになる
　このスパッタ作用は
　陰極物質を対象物に蒸着し
　薄膜を形成するための主要な手段になっている
　↓↑
　陽光柱の部分は
　電子密度と正イオン密度がほぼ等しい
　プラズマ状態になる
　この陽光柱プラズマは
　蛍光灯、ガスレーザー管、ネオン管
　などに利用
　↓↑
　摩擦
　接触している二つの物体が
　相互に運動しているとき
　あるいは
　運動しようとするとき
　その接触面において
　運動の反対方向に力が加わる
　これを摩擦力という
　摩擦力は
　摩擦面に働く
　垂直荷重に比例するが
　この摩擦力を垂直荷重で除した値が
　摩擦係数として定義
　大気中での摩擦係数はおよそ1以下になるが
　高真空中では
　金属同士の摩擦係数として
　100近い数値になる
　金属表面には
　大気中であれば
　酸化物や様々な吸着物によって覆われており
　それらが潤滑剤になるが
　高真空中では
　それらが
　取り除かれるためである・・・
　↓↑
　金属同士の摩擦においては
　少量の酸素によって
　摩擦係数は低下する
　↓↑
　真空中で物の駆動は
　大気中で駆動する場合に比べて
　摩擦係数が大きくなる
ーーーーー
　↓↑　↓↑