ハンス・クリスティアン・エルステッド

科学史の片隅にホタルがいる？

大統一場理論、物質の複雑化の解明には？

４つの力＋アルファ

があるのかな？


P.S.

第五の力があるようですが・・・　それは、現代物理学者におまかせする・・・

僕は生命論的宇宙の世界に行きます・・・

（出典）

http://homepage2.nifty.com/einstein/contents/relativity/contents/relativity221.html

自然界にたくさんある力はすべて、４種類の力のいずれかに分類することができる。その４つの力とは「重力」「電磁力」「弱い力」「強い力」である。それぞれの力には、その力を媒介する（伝える）粒子があり、それをゲージ粒子という。

　４つの力を説明していくと、まず「重力」は、あらゆる粒子に働く力である。日頃、私たちも重力の影響を受けているが、この力は、他の３つの力に比べて非常に弱いものだ。ニュートンの発見した「万有引力の法則」は、この重力の法則である。重力のゲージ粒子は、重力子（グラビトン）とされるが、これは未知の素粒子である。

　次に「電磁力」は、電気をおびた粒子に対して働く力である。原子同士を結んで分子をつくったり、原子核と電子を結びつけて原子をつくったりする。マクスウェルの電磁気学は、この力を理論化したものだ。電磁力のゲージ粒子は、光子（フォトン）である。

　また「弱い力」は、放射能や星の核反応に関係するものである。たとえば、ベータ崩壊で中性子がニュートリノと電子を出して、陽子に変わるときなどにはたらく微弱な力だ。弱い力のゲージ粒子はウィークボソンである。これにはプラスとマイナスの電荷を持つW+とW-、電気的に中性なZ0の３つがある。

　最後の「強い力」は、クォークを結合させ、陽子や中性子、中間子などを作る力である。中間子は原子核内の陽子や中性子を結合させる核力の源となる力だが、この核力も強い力の一種である。強い力はクォークの「色」という状態に対して働くことから「色の力」とも呼ぶ。強い力のゲージ粒子は、グルーオンである。
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　近代物理学は４つの力を証明しています。「強い力」という原子核がお互いに引き合う力、「弱い力」という原子の崩壊を引き起こす力、「電磁力」という原子の回りの軌道の電子を引きつける力、そして「重力」です。カーシュナーは「５番目の力が作用しているはずだ。」と言っています。この５番目の力考え方は物理学者によって予言されてきました。もしこの研究が正しいのなら、宇宙は実に加速して膨張しており、この発見は天文学者達の疑問を解く事ができるのです。いくつかの測定で、宇宙の年齢はおよそ100億歳とされています。しかし、それはいくつかの測定された星の年齢よりも若いのです。この宇宙の加速膨張説をつかうと、宇宙はおよそ140億歳となり、最も年老いた星よりも20数億歳だけ高齢ということになり、娘が母親よりも年老いているという矛盾はなくなります。

　アインシュタインは最初は、リーズが「時空間における真空中に存在する気味の悪い力」と表現した物と同じ「宇宙項」というものを提唱しました。リーズは、「このアインシュタインが捨て去った宇宙項こそが加速膨張説を説明できる唯一の理論だ。」と言います。「我々の毎日の実験結果は、真空とは空で、何も存在しないものだと伝えます。しかし、それは真実ではないかもしれません。そこには、真空に関係するエネルギーか力が存在するかもしれないのです。」「近すぎる距離では、この気味の悪い力は検知する事はできません。しかし、70億光年から100億光年を越す距離では、この力は、重力に打ち勝って宇宙を加速させるだけの十分に強い力として計算できるだけの何かに変わるのです。」「私はこの力がこれまで見つからなかった事に驚いてはいません。この力は、小さなスケールでは非常に弱い力で、あなたが振り返って見て、初めて認識できる物になります。それはたくさんいるアリみたいな物で、一匹では弱いですが、たくさん集まると大きな重石でも持ち上げる事ができるようになります。」とリーズは語りました。（CNN Interactive TECH Spaceより） 　


Aoyagi YoSuKe


エジソンの影に隠れていた人、だれだっけ？

ニコラ・ステラ



---Wikipedia

ハンス・クリスティアン・エルステッド（Hans Christian Ørsted：1777年8月14日-1851年3月9日）はデンマークの 物理学者、 化学者である。

ランゲランド島のルードコービングに生まれた。1806年コペンハーゲン大学の物理学教授になった。
1820年に公開実験で電線に電流を流すと、方位磁石の磁針がふれるという簡単な実験を行い、電流の磁気作用を発見した。エルステッドはこの現象について、充分な説明や数学的な解析を行わなかったが、彼の実験のレポートがアンペールらによる電磁気学の発展のきっかけとなった。

化学の分野では1825年に、初めてアルミニウムの分離に成功した（アルミナから合成した塩化物をカリウムアマルガムで還元してアルミニウムを分離した）。

電流の磁気作用の発見についてはイタリアの Gian Domenico Romagnosiが1802年に発見したことをイタリアの新聞に報じられたが、当時の科学者たちに見過ごされた。

彼の名は、磁場の単位エルステッド(Oe)として残っている。1Oe≒79.577A/m である。また、彼の肖像はデンマークの旧100クローネ紙幣に描かれていた。


---電磁気学

電磁気学（でんじきがく、electromagnetism）は、物理学の分野の1つであり、電気と磁気に関する現象を扱う学問である。工学分野では、電気磁気学と呼ばれることもある。

電磁気学の概要

電磁気学は、電磁的現象を考察の対象とする。電磁的現象としては、
磁石が鉄を引き寄せること
摩擦した琥珀が軽い物体を引き寄せること
雷や稲妻
などが古来から知られている。現在では、身の周りのほとんど全ての現象が電磁的現象として理解できることが知られている。

電磁気学は、これらの電磁的現象を電荷と電磁場の相互作用として説明する理論体系である。 電荷は物質に固有の物理量であり、物質と電磁場との結び付きの強さを表す量である。電磁場は、時空の各点が持っている物理量であり、物質間の電気的作用と磁気的作用を媒介する。

電磁場としては、スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルの組か、もしくは電場と磁場の組を考える。特にこれらの組を区別したい場合には、前者を電磁ポテンシャル、後者を電磁場と呼ぶことがある。電場・磁場は直接に観測が可能であるが、電磁ポテンシャルは観測によって一意に定めることができない。しかし、電場・磁場では説明できないが電磁ポテンシャルでは記述できる現象が存在する（アハラノフ=ボーム効果など）ので、電磁ポテンシャルの方が本質的な物理量であると考えられている。

電磁場は電荷と電流（電荷の流れ）に力を及ぼす。この力をローレンツ力という。逆に、電荷・電流の存在は電磁場に影響を与える。電磁場のふるまい、および電荷・電流が電磁場に与える影響は、マクスウェル方程式で記述される。ローレンツ力とマクスウェル方程式は、電磁気学における最も基礎的な法則である。

マクスウェル方程式の解の1つとして、電磁場の周期的振動である電磁波が得られる。日常的に「光」と言われているものも、実は電磁波の一種である。電磁波は波長や発生機構によって呼び名が変わる: 電気通信などに用いられる波長の長い電磁波は電波、それより波長が短くなると赤外線、可視光線、紫外線、さらに波長が短い電磁波は、発生機構によりX線、ガンマ線と呼ばれる。

他の分野との関連

電気工学

ローレンツ力が作用する導体中の電子の運動をオームの法則（電流は電場に比例する、という法則）で近似し、電場の時間変化による磁場の生成（マクスウェル方程式の一部）を無視すると、準定常電流の理論が得られる。この理論は、電気工学の基礎理論であり、現代のエレクトロニクスの基礎を成している。

電磁光学

電磁光学は、光は電磁波であるという立場から光の性質を論ずる学問である。ここでも電磁気学におけるマクスウェル方程式が基礎となっている。

量子力学

19世紀末、多くの物理学者は「全ての物理現象はニュートン力学、ローレンツ力、マクスウェル方程式で原理的には説明できる」と考えていた。

しかしその後、ニュートン力学と電磁気学では説明できない現象が次々に発見された。光電効果、黒体放射のエネルギー密度、コンプトン効果は光を粒子であると考えると説明できるが、このことは電磁気学における「光は電磁波である」という描像に反する。また、電磁気学によればラザフォードの原子模型は安定に存在しえないことが結論づけられるが、実際の原子は安定である。

ニュートン力学・電磁気学で記述できないようなこれらの現象を記述しようと努力した結果が、量子力学という全く新しい物理学の誕生である。

1940年代には、電磁気学の量子論である量子電磁力学（QED）が完成した。量子電磁力学では、電磁場と荷電粒子の場の両方が量子化され、荷電粒子間の相互作用は電磁場の量子である光子の交換として理解される。

特殊相対性理論

マクスウェル方程式によると、真空中の電磁波の速度は慣性系の選び方によらない基本的な物理定数（真空の誘電率と透磁率）だけで定まる。実際、真空中の光速は慣性系によらず一定であること（光速度不変の原理）は実験的に立証されている。特殊相対性理論は、この光速度不変の原理と特殊相対性原理を指導原理として、アインシュタインが構築した理論である。

歴史

電磁気学の年表 を参照

電磁気学関連のSI単位

SIの電磁気の単位
名称 記号 次元 物理量
アンペア（SI基本単位） A A 電流
クーロン C A·s 電荷・電気量
ボルト V J/C = kg·m2·s−3·A−1 電圧・電位
オーム Ω V/A = kg·m2·s−3·A−2 電気抵抗・インピーダンス・リアクタンス
オーム・メートル Ω·m kg·m3·s−3·A−2 電気抵抗率
ワット W V·A = kg·m2·s−3 電力・放射束
ファラド F C/V = kg−1·m−2·A2·s4 静電容量
ファラド毎メートル F/m kg−1·m−3·A2·s4 誘電率
逆ファラド（ダラフ） F−1 kg1·m2·A−2·s−4 エラスタンス
ボルト毎メートル V/m kg·m·s−3·A−1 電場（電界）の強さ
クーロン毎平方メートル C/m2 C/m2= m−2·A·s 電束密度
ジーメンス S Ω−1 = kg−1·m−2·s3·A2 コンダクタンス・アドミタンス・サセプタンス
ジーメンス毎メートル S/m kg−1·m−3·s3·A2 電気伝導率（電気伝導度･導電率）
ウェーバ Wb V·s = kg·m2·s−2·A−1 磁束
テスラ T Wb/m2 = kg·s−2·A−1 磁束密度
アンペア（アンペア回数） A A 起磁力
アンペア毎メートル A/m m−1·A 磁場（磁界）の強さ
アンペア毎ウェーバ A/Wb kg−1·m−2·s2·A2 リラクタンス（磁気抵抗）
ヘンリー H Wb/A = V·s/A = kg·m2·s−2·A−2 インダクタンス
ヘンリー毎メートル H/m kg·m·s−2·A−2 透磁率
（無次元数） χ - 磁気感受率

関連項目

マクスウェル方程式
電磁場
電磁波
電気工学