量子力学の発見現場（１）赤の公式
＜プラトンとの共振＞

「波のような粒子」の発見は、仏教が科学に飲み込まれたということの象徴なのでしょうか。資本主義が仏教(葬式仏教として）を飲み込んだように、自我(科学)が無我(仏教)を飲み込んだのでしょうか。良く言えば、心臓移植のように、仏教は科学の中で生きることになったのでしょうか。

四次元能の目的は、本来、不連続であり、両立できないものどうしを「共振」させることですが、果たして、自我(科学)と無我(仏教)を「共振」させることはできるのでしょうか。「共振」させる前に、自我(科学)を無我(仏教)が支配することは出来るのでしょうか。孫悟空と御釈迦様との本来の有り方に戻れるのでしょうか。

そこで、もし、空＋イデアを前提とした科学が存在できるとするなら、プラトンや仏教がその中心となると言いました。イデア科学が、果たして存在できるのかどうかは分かりませんが、量子力学がどのようにして生まれたかを知れば、その可能性を信じることも出来るでしょう。

ということで、その発生の現場に行ってみることになりました。

量子力学が発見された過程を知ることは、自他共振を考える上で、大変に面白いモデルとなるでしょう。そこで、時代を遡って量子力学が発見された現場に行ってみましょう。その時代とは19世紀末のことです。
「量子論が生まれたキッカケ」を参照してください。
http://homepage2.nifty.com/einstein/contents/relativity/contents/relativity300.html

以下、編集して引用しました。

時は19世紀後半、舞台はドイツとフランスの国境、アルザス・ロレーヌ地域のことです。この地域は、普仏戦争（1870〜1871）でドイツがフランスから手に入れた土地で、石炭が多く採掘できることで知られていました。

これに目をつけたドイツは、国を挙げてこの付近に製鉄業を興したのです。この製鉄業では、石炭と鉄鉱石を溶鉱炉にいれ、高温で溶かして鉄をつくります。この際、溶鉱炉内の温度を正確に知ることが重要なのだが、鉄が溶けるような数千度の温度を測れる温度計など存在していませんでした。では、どうしていたのでしょうか。モノは燃やすと、温温度に応じて、さまざまな色の光を出します。そこで、職人が炉の穴から中を、ひょいと覗いて、いまは赤いから2000度ぐらい、さらに白っぽくなったから、およそ4000度といったように、溶けた鉄の色の変化で温度を判断していたのです。つまり、彼らの長年の経験とカンが頼りだったわけです。

仏教では、現象のことを「色」といいますが、勿論ここでは、色とは電磁波のことであり、光のことです。光には虹を見てもわかるように七つの色があります。仏教では、この「色が空である」というのですが、言い換えれば、「光は空である」ということになります。ひょっとして、お釈迦様は、鍛冶屋職人が刀を作っている時に、光の色から温度を判断しているのを見て、空を観じたのでしょうか。そのように結論するのは、まだ早いでしょう。

その前に、光が波であり、振動するということと、色が温度と関係していることを理解しなければなりません。

温度は1300度以下ですが、刀を作る鍛冶屋職人も色で判断していたのです。
http://www2.memenet.or.jp/kinugawa/hp/hp623.htm

以下、編集して引用しました。

鍛冶屋さんは赤められた鉄の色から判断します。鍛接の時・焼き入れの時の温度が最も重要だからです。

鉄の色と温度の関係

刃物の形をつくるまでの色＜1300度〜950度＞
焼き入れの時の色＜800度〜750度＞　
焼きなましの時の鉄の色＜700度＞

色の区別には独特の表現が使われています。

輝白色　(1300度)
黄白色　(1200度)　　
輝黄色(1100度)
黄色　　(1000度)
輝黄赤色( 950度)　　
明輝赤色( 900度)　　
輝赤色( 850度)　
輝櫻赤色( 800度)
櫻赤色　( 750度)　　
暗櫻赤色( 700度)　　
暗赤色( 650度)　　
暗帯赤色( 600度)
―――
量子力学が発見された現場での続きです。「ＳＦ読者のための量子力学」を参照してください。http://sf-fantasy.com/magazine/column/quantum/200312.shtml
以下、編集して引用しました。

炉の温度の判断は、職人の長年の経験とカンが頼りだったわけですが、そこから脱却したいという要請が起きてきたのです。

そこで、溶鉱炉の鉄の温度を知るために、職人の名人芸と言われるノウハウを理論的に構築しようと当時の物理学者は考えたのでした。

その当時、ある温度の熱源から出るエネルギーはその温度の4乗に比例することが知られていました。つまり、温度が高くなると、エネルギーが指数的に上がると言うことです。これは、4乗は別として、常識と一致するでしょう。火の勢いが強ければ、熱いからです。ただ、これを科学的に説明しようとすると、簡単にはいかなかったのです。

何が問題となっていたのでしょうか。

金属などを炎に入れると炎色反応といってその金属固有の色の炎が見られます。これは金属に限ったはなしでなく、物質一般に対して存在する現象です。その物質が特定の波長の光を吸収してしまうからです。

ということは、普通の物質でできている物体を加熱したときの光のエネルギーの分布では都合が悪いことになります。特定の波長でなく、全ての波長に対して光を吸収するような理想的な物体を考えなければならないのです。どうすれば、理想的な状況を再現できるのでしょうか。そのような理想的な物体からの放射を黒体輻射といいます。

内面が鏡面となっている空洞を小さい穴からのぞくことを想像してください。これが理想的な状況なのです。

さて、思考実験開始です。真っ暗なこの内部に、この小さい穴から光を入れてみましょう。入った光は、内部で反射をくりかえすでしょう。そして、次第に内部の温度が上昇して、熱くなり、明るくなるでしょう。しかし、次第に、周りの壁に吸収されるので、光のエネルギーは弱まっていくでしょう。最後は、真っ暗となり、その穴からは、ふたたび出てくることはないでしょう。



この空洞の内部の光のエネルギーは、下図のように山型の凸分布となります。横軸には光の波長を、縦軸には光の強さをとっています。


これがどうしてそうなるのかを「物理の言葉」で説明しなければ、先の溶鉱炉の問題は解決しないのです。「物理の言葉」とは、職人の言葉「大体とか、およそ、この位」ではだめで、曖昧さを徹底した数式で表現しなければならないのです。

これをイギリスのレイリーとジーンズが当時の物理学（古典物理学）の考え方を土台にして、彼らなりの式をつくったのです。

この式は、温度と振動数の積となったものでした。職人が暗黙に判断していた知恵は、温度が上がれば、同時に光の色も強くなるというのですから、当然と言えば当然です。後は、実際に適合するかどうかですが、それは係数次第と言うことでしょう。

実際に式を付作るには、実験データにあわせるようにして、係数を求めたのです。その結果を式にしたのですから、実験データと一致してよいはずですが、実際には山の右側(波長の長い方)では良かったのですが、左側では全くだめでした。左側の完全なデータを、当時では得られないこともあったのでしょう。結局、この式では山型を全部カバーすることはでなきなかったのです。

レイリーとジーンズの式(赤の公式）

光の強さ＝係数×温度×振動数の二乗



図では波長をベースとしていますが、式では振動を使いますので、注意してください。振動数と波長に関係は逆の関係なります。つまり、振動数＝光の速度／波長です。

この式の特徴は、波長が長いところ(赤・)橙）では、ぴったりとあっているということです。それで、「赤の公式」とも呼ばれています。ところが、波長が短くなる(振動数が大きくなる)方に行くと、次第に、式で計算した数値の傾斜が実験結果より高くなり、しまいには、発散して(無限になる)しまうのです。

式を見ればわかりますが、振動数の二乗となっているでしょう。これだと、光の強度いくらでも強くなってしまうのです。

これでは熱せられた空洞炉が無限にエネルギーを貯めることができてしまうことを意味しています。それは有り得ないことなので、おかしなことになっています。

それでも、レイリー・ジーンズの式は当時の物理法則に従い、理論的にあいまいなく導かれたものでした。ですから、これで、実験事実を表現できないのは、当時の物理学者にとってはゆゆしき事態だったのです。科学は行き詰まってしまったのでしょうか。