17《電荷の間に働く“引力と斥力”》


　電荷の間に働く力、静電気力（電荷のクーロン力）には、引力と斥力があります。
　（それは、重力が引力のみであることと対照的です）

　プラス電荷とマイナス電荷が近くにある場合、引力が働く（引き合う方向に力が働く）一方で、プラスどうしの電荷が近くにある場合（orマイナスどうしの電荷が近くにある場合）斥力が働きます。

　この「どのようなしくみにで静電気力に引力と斥力が存在するのか」について以下で説明します。

　中心に、例えば、マイナス電荷がある場合を考えます。
　下図が、マイナス電荷が中心にある様子を示す幾何的モデルです。

※中心にマイナス電荷があるときの幾何的モデルです。 　原始ヒッグス場ユニットの“4面体”の変形（つぶれ＝ピンクの四角で示した部分）が大きいほど、「元の立方体」は、よりつぶれて小さくなっています。同心円は、厚さ2LP［m］の球殻を示しています。 ※当然、実際は、原始ヒッグス場ユニットの“4面体”の変形は、3Dの空間全体にわたってまんべんなく存在します。 　なお、変形の存続時間は、それぞれの球殻で異なります。 ※なお、ここでは、n≧20の条件を考慮していません。

　マイナス電荷は、結局は、すべて左巻き素スピノルのみで構成されています（成果2　2《電荷の起源》）ので、周囲にできる電場（＝仮想光子による“4面体”の変形）は、すべて、“4面体”の中の右巻き素スピノルが転回することによって生じたものです。

　さて、ここに、プラス電荷を持ってくると引力が生じ、マイナス電荷をもってくると斥力が生じるのでした。
　中心のマイナス電荷が作る電場は、もともと100%共通であったはずなのに、このようなことが起こるのは、なぜでしょうか？
　それは、周囲に新たに持ってきた“プラス電荷”あるいは“マイナス電荷”が、元々あった周囲の電場を“引力が生じるように”あるいは“斥力が生じるように”と変化させるからに他なりません。
　どのようなしくみで、このような変化を生じさせるでしょうか？

　1.周囲にプラス電荷を持ってきた場合

※マイナス電荷の周辺にプラス電荷を持ってきた場合の図です。 　マイナス電荷による“4面体”の変形と、プラス電荷の“4面体”が、共存し続けています。 　なぜなら、マイナス電荷（左巻き素スピノルで構成）は、原始ヒッグス場ユニット（PHU）の中の右巻き素スピノルのみを転回させて、プラス電荷（右巻き素スピノルで構成）は、原始ヒッグス場ユニット（PHU）の中の左巻き素スピノルのみを転回させるからです。 ※なお、ふつうの仮想光子（静電場）を介する力のみを考えています。 　後で説明する、プレオン同士を結びつける力、LP光子を介する作用は、ここでは考えていません。それは以下同様です。

　単に、重ね合わせの結果、電荷の間で、“4面体”の変形が共存し、変形が“足し合わさる”（増幅する、増加する…）だけです。
　なぜなら、（左巻き素スピノルで構成される）マイナス電荷は、原始ヒッグス場ユニット（PHU）の中の右巻き素スピノルを転回させて電場を作る一方、（右巻き素スピノルで構成される）プラス電荷は、原始ヒッグス場ユニット（PHU）の中の左巻き素スピノルを転回させて電場を作るので、“キャンセル”が一切生じないからです。


　周辺のプラス電荷は、結局は──　 中心のマイナス電荷が作る「原始ヒッグス場抵抗の減少分」に従って移動するだけのことになります。
　つまりは、引力が生じるのです。
　これは、ある意味、重力の場合と似ている状態です。
　すなわち、“周辺に持ってきた質量”が作る重力場は、その質量自身には全く作用しないように、この場合、“周辺に持ってきたプラス電荷”が作る電場は、プラス電荷自身に全く作用していません。



　2.周囲にマイナス電荷を持ってきた場合

※新しく周囲に持ってきたマイナス電荷による“4面体”変形が、もともとのマイナス電荷の周囲の「原始ヒッグス場抵抗の減少分（つぶれ＝ピンクの四角で示した部分）」の大きさの分だけ、キャンセルされています。キャンセルされた部分が、オレンジで染まった部分として示されています。 　すなわち、周辺にやってきたマイナス電荷の周辺の電場に注目すると、中心部のマイナス電荷が作る電場の分（もともとの「原始ヒッグス場抵抗の減少分（つぶれ＝ピンクの部分）」）が、「原始ヒッグス場抵抗の増加分（＝オレンジで染まった部分）」へと変化する結果、周辺にやってきたマイナス電荷に対する働きが、周辺にやってきたプラス電荷の場合と100%逆転することになるのです。 　その結果、新しく周囲に持ってきたマイナス電荷には、斥力が働くことになります。 ※このようなことが起こるのは、マイナス電荷（左巻き素スピノルで構成）は、（中心も周辺も）ともに、原始ヒッグス場ユニット（PHU）の“4面体”の右巻きの素スピノルだけを転回させるからです。 　すなわち、（左巻き素スピノルで構成される）マイナス電荷が、原始ヒッグス場ユニット（PHU）の中の右巻き素スピノルを転回させて電場を作る一方、周辺に持ってきた（左巻き素スピノルで構成される）マイナス電荷も、同様に、原始ヒッグス場ユニットの中右巻き素スピノルを転回させて電場を作るので、“競合”および、“キャンセル”が生じるからです。 ※当然、中心のマイナス電荷の周辺の電場に注目すると、新しく周辺にやってきたマイナス電荷によって、同様の変化が生ずる結果、中心のマイナス電荷に対しても、斥力が生じます。

　新たに周辺に配置したマイナス電荷が作る電場（“4面体”の変形）は、元々の中心のマイナス電荷が作る電場が元々もっていた“4面体”の変形の分（＝「原始ヒッグス場抵抗の減少分」）だけ、ちょうどピッタリ同じ大きさで、キャンセルされます。

　その結果、マイナスの電荷を持ってくると、その「原始ヒッグス場抵抗のキャンセル分」に応じて、斥力が生じる（プラスの電荷を持ってきた時と全く逆方向の力が生じる）と同時に、その“大きさ”は、プラスの電荷を持ってきた場合と、全く同じになります。

　それは、「既存のマイナス電荷が作る電場」と「周辺にもってきたマイナス電荷が作る電場」が、重ね合わさることによって、「既存の“原始ヒッグス場抵抗”の向きを100%逆転させた“原始ヒッグス場抵抗”」が創発するということでもあります。



　以上のように電荷の間に働く力は、それらの電荷が、原始ヒッグス場ユニット（PHU）を変形させる際に、転回させる素スピノルが、右巻きと左巻きのどちらであるかが、大きな分岐点となります。
　右巻きか、左巻きかの相性によって、引力か斥力かが決まってくるのです。
　そのことは、「マイナス電荷が、左巻き素スピノルのみで構成され、プラス電荷が右巻き素スピノルのみで構成されている」、「“4面体”の変形がより大きいほど、その方向へ運動する際の抵抗が減り、その方向へ進みやすくなる」という理由によって、単純に説明できることです。



　もっと、厳密に見てみましょう。
　電荷の起源は、マイナスプレオンとプラスプレオンです。（成果2　2《電荷の起源》）
　例えば、（電子の中の）マイナスプレオンの周辺に、（陽子（アップクォーク）or 陽電子の中の）プラスプレオンを持ってきた場合、マイナスプレオンによって作られる変形した“4面体”と、プラスプレオンによって作られる変形した“4面体”が、下図のように共存します。
　したがって、キャンセルがなく、同じ向きの電場が、単純に足し合わさるだけです。

※マイナスプレオンとプラスプレオンが存在する場合です。 　キャンセルがなく、共存する場合です。電場の向きが同じになっています。 ※なお、ふつうの仮想光子（静電場）を介する力のみを考えています。 　後で説明する、プレオン同士を結びつける力、LP光子を介する作用は、ここでは考えていません。 　以下同様です。

　なお、次の図のように、1つの原始ヒッグス場ユニット（PHU）の変形が増幅する場合も考えられます。

※マイナスプレオンとプラスプレオンが存在する場合です。 　1つの原始ヒッグス場ユニットに作用する、マイナスプレオン（左巻き）とプラスプレオン（右巻き）の電荷が生む仮想光子による変形が増幅しています。このようなことが成立するのは、マイナスプレオンとプラスプレオンの共転回の相手が、右巻きと左巻きというように、別々だからです。 ※上図のように、マイナスプレオンによる変形の幅をa［m］、プラスプレオンによる変形の幅をb［m］とすると、変形幅の合計は、単純に　a＋b［m］になると考えられます。 ※上の図では、遠くはなれた方のマイナスプレオンの転回周期が長く、近くのプラスプレオンの転回周期が短いことも示されています。このように転回周期が異なっているので、図のような、共転回の開始のタイミングがずれている中での増幅も可能になると考えられます。

　異種の電荷が近くにある場合、このように、「個々の“4面体”の変形が増幅する」ことも考えられます。ただし、電場の線形性によって、実質的には、複数が共存するのと同じ結果になると考えられます。

※もし、正負のプレオンのちょうど中間地点であれば、そこの“4面体”の変形は、２つの仮想光子の作用が、足し合わさることによって、ちょうど2倍になると考えられます。
　なお、上では、正負のプレオンの間の原始ヒッグス場ユニット（PHU）の変形を示していますが、正負のプレオンの外側にある原始ヒッグス場ユニット（PHU）の変形も、同様に、単純に足し合わさるだけであると考えられます。

　次に、同種の電荷が近くにある場合、原始ヒッグス場ユニット（PHU）の個々の“4面体”の変形が、キャンセルされることを詳しく図示してみます。
　例えば、マイナスプレオンとマイナスプレオンが近くにある場合の下図のようになります。

※上図では、左側のマイナスプレオンによる、本来の変形の幅をa1［m］（下の左図）、右側のマイナスプレオンによる、本来の変形の幅をa2［m］（下の右図）とすると、変形幅の合計は　a2−a1［m］（「a2>a1」）となることが示されています。

このように「変形幅の合計が　a2−a1［m］（「a2>a1」）となること」は、もし、右側のマイナスプレオンが単独に存在するならば、変形幅がa2であるところが（上の右図）、左側のマイナスプレオンによる原始ヒッグス場ユニットの変形が存在することによって（上の左図）、a1の分だけ、“変形できなくなってしまっている”（変形がキャンセルされている）と考えることができます。

このようなことが成立するのは、マイナスプレオンの両方にとっての共転回の相手が、ともに（同じ原始ヒッグス場ユニットの中の）“右巻き素スピノル”であるからこそです。 ※なお、「cT＝2r［m］、ET＝h［J・s］」ですので、共転回の間の距離r［m］が短いほど、蓄えられるエネルギーE［m］が大きくなると同時に、原始ヒッグス場ユニットの変形幅も大きくなるので、「r1>r2［m］」ならば、「a2>a1［m］」と決まりす。 　このことは、必ず、「電荷の周辺の電場r2［m］（<r1［m］）が、r1［m］離れた他の電荷が作る電場によって「a1［m］」（<「a2［m］」）だけキャンセルされる」ことを意味しており、大小関係のつじつまが合っています。 　また、このことは、もし、2つのマイナスプレオンから等距離にある原始ヒッグス場ユニットならば（「r1＝r2」ならば）、「a2＝a1」すなわち、100%のキャンセルが生じて、変形幅の合計が、0［m］となることを意味します。

※なお、電荷の周辺に近いほど変形される“4面体”の数の密度が高くなるので、「電荷の周辺の電場r₂［m］（<r₁［m］）が、r₁［m］離れた他の電荷が作る電場によって「a₁［m］」（<「a₂［m］」）だけキャンセルされる」関係が優先的に維持される結果、「個々のヒッグス場ユニットの変形の“増幅”によるのではなく、下図のように、別々のヒッグス場ユニットの変形がバラバラに存在すると考えると、“斥力”が生じる理由を説明できない」という問題も生じないと考えられます。

※ヒッグス場ユニットの変形の、それぞれが、別々に共存する形になっています。 　しかし、実際は、このようなことは、電荷の周辺に近い場所では、起こりずらいと考えられます。 　なぜなら、電荷の周辺に近いほど変形される“4面体”の数の密度が高くなるので、「電荷の周辺の電場r2［m］（<r1［m］）が、r1［m］離れた他の電荷が作る電場によって「a1［m］」（<「a2［m］」）だけキャンセルされる」関係が優先的に維持される（多数派を占める）と考えられるからです。

　このように、同種の電荷が生む斥力が、1つの“4面体”におけるキャンセルのみで説明できることは、異種の電荷が生む引力が、1つの“4面体”における増幅や、複数の“4面体”の単純な足し合わせの両方で説明できることと対照的です。


　いずれにせよ、以上のようなしくみで、電荷の間で、引力や斥力が生じることを説明できることは、重力との違いを理解する上で重要となります。

　それでは、中心にマイナス電荷がある場合、周辺にきた中性の物体が、電場が作る“原始ヒッグス場抵抗”の現象によって力を受けないのはなぜでしょうか？
　すなわち、『例えば、マイナス電荷が中心にあるとき、その周囲に「原始ヒッグス場ユニットの変形（原始ヒッグス場抵抗の減少）」が存在しているからといって、その時点で、重力の場合と同じように、すべての相手に対して引力が生じることない』のはなぜでしょうか？

　それは、簡単です。例えば、マイナス電荷が中心にあるとき、その周辺に、“中性”のもの（中性子、水素原子…）が来たとしても、“中性”のもの（中性子、水素原子…）は、それぞれ等量のマイナス電荷とプラス電荷で構成されているからです。
　すなわち、例えば、中性子（ダウンクォーク（−1/3の電荷）×2＋アップクォーク（＋2/3の電荷）×1）や水素（電子＋陽子）は、実は、それぞれ、“マイナス電荷＋プラス電荷”であるので、「引力＋斥力」の両方が働くことになる結果、見かけ上、一切力が働いていない状態（引力が働かない状態）になるからです。

　しかし、中性のニュートリノの場合は、どうでしょうか？
　ニュートリノは、中性プレオン∴（成果2　4《中性プレオンの起源》）で構成されています。よって、ニュートリノについては、プラス電荷やマイナス電荷が作る「原始ヒッグス場抵抗の減少」がある方向に引かれるのを妨げる“斥力”が生じません。
　したがって、ニュートリノには、プラスやマイナスに関わらず、電荷による引力が作用するのかもしれません。（詳細な検討は、今後の課題です）

　整理すると次のようになります。

※弱い力しか働かないとされてきたニュートリノにてついて、もし、静電場が作用することが観測されたとすれば、それは素スピノル物理学パラダイムを支持する結果だと思います。詳細な検討は、今後の課題です。