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2018年1月10日 (水)

戯言パラダイムで「光電効果」を読み解く

 光電効果というのは「金属に光を当てると電子が飛び出す現象」である。

 この現象を光が粒子である証拠であるとして、「光量子仮説」を作り上げたアインシュタイン(もちろん相対性理論の人)は、それによってノーベル物理学賞を獲得している。(つまりアインシュタインのノーベル賞は、相対性理論に対して贈られたものではないのだ。)

 さて、このブログの記事であるからには当然「戯言パラダイム」に基づくものである。つまり(まだ)一般性は獲得していないのでそう思って読んでいただきたい。

 一つ前の記事で私は、空間の球状の伸縮としてのクォーク三つによって構成される陽子の、振動の余剰部分こそが電子の正体であると仮説を立てた。そして、鉄芯に巻いたコイルに電流を通し、コイルの中を電子(空間のリソースの余剰部分)が周転することで、それに同調した鉄芯内の陽子が同じ向きに揃うことによって、電流を通す前までは鉄芯内部で打ち消し合っていた磁気が方向性を持ち、鉄芯の外に放射されて電磁石となると仮説を述べた。

 上記の仮説の最も重要な要素は、コイル内部の電子(空間のリソース)の周転と、陽子一つ一つの三つのクォークにおける擬似スピン(空間のリソースの奪い合いによる回転)が、同調したという部分だ。

 さて、光電効果に話を戻そう。

 光電効果がなぜ光が波でなく粒子であることを示すことになるのか。その点について理論物理学者の大栗博司さんが一般向けに書いた本『重力とは何か』(幻冬舎新書)に次のようにある。

「波長が長い光を使うと、いくら光を強くしても電子は飛び出しません。逆に、どんなに弱い光でも、波長が短ければ、数は少ないものの、時々は電子が飛び出してきます。このときに、波長をそのままにして、光の強さを変えても、一つひとつの電子のエネルギーは全く同じままでした。飛び出してくる電子の数が増減するだけです。」(P162)

 ここではアインシュタインの「光量子仮説」についての詳説はしない。それについては『重力とは何か』の説明が分かりやすいので買って読んでいただきたい。本ブログの戯言パラダイムに基づいて話を進めていく。

 引用から分かるように、金属内の電子に働きかける力を持つのは光の力ではなく光の波長なのである。
 「波長」とは波の幅であって、波長が長いほど、一つの波の「横幅」が長くなると考えていい。

 さて、前回の記事で私は、球状の波としての三つのクォークのそれぞれの波形がぴったり隣のクォークと重なったときに、三つの波がつながって「擬似スピン」が起きるという意味合いの手書きの絵を描いた。そして、それらの「波」の周期と、その回りを周回するコイルのスピンの周期が共振したとき、磁気が生まれると説明した。

つまりすべては振動の共振なのだ。

 光電効果について考えてみよう。金属に向かって光が飛んでくる。光の波長が長すぎると、金属内部の陽子の振動(擬似スピン)と共振を起こさない。陽子のクォークの距離は空間のリソースを奪い合った結果として極限まで接近し、収縮限界近くで極端に短い周期で振動している。ピンボールの球が反射板に挟まってピロリロリロリンと跳ね続けているような感じだ。つまり波長は短い。その状態に同調させるためには光の波長も極端に短くなければならない。もしぶつける光の波長が長すぎれば、光は同調することなく長い足を伸ばして陽子をまたぐように通り過ぎていってしまうだろう。

 つまり光電効果とは、陽子内部の三つのクォークの振動とぶつける方の光子の振動が同調することで互いに干渉可能になり、陽子内部の空間のリソースが押し出されて金属内部で玉突きを起こし、その余剰部分が金属の外に電子となってはじき飛ばされる現象を意味するのである。 

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