20《電気双極子の振動に伴う放射について》


　電気の双極子が振動することによって電磁波を放出するしくみについては、これまで、電場（電気力線）の図を用いてなされてきました。
　この電気双極子の振動に伴う放射のしくみについて、素スピノル物理学パラダイムは、次のように説明します。

正と負の電気（電荷）の双極子が、周期T［s］で、お互いに単振動する系を考えてみよう。 　素スピノル物理学パラダイムによると、正と負の電荷のそれぞれは、さまざまな振動数を持つ仮想光子を放出しては、再吸収することを繰り返しているのでした。 　双極子の単振動の周期T［s］と同じ周期T［s］を持つ仮想光子を考えます。 　この周期T［s］を持つ仮想光子は、正と負の電気（電荷）の双極子がもし単振動しなければ、t＝0で共転回を開始し、その後、t＝T/2［s］だけ時間が経過しても共転回が続き、その後t＝T［s］経過することで、もとの電荷に仮想光子が戻るだけです。 ※プラス電荷は、右巻き素スピノルからなり、マイナス電荷は、左巻き素スピノルからなります。（成果2　2《電荷の起源》） 　この周期T［s］を持つ仮想光子は、正と負の電気（電荷）の双極子が周期T［s］で単振動している場合にどうなるでしょうか？ 　それは、下図のようになます。 　この図が示すように、時間がt＝T/2［s］時間経過すると、180度の共転回が終了すると同時に、戻ろうとする方向には、正負が逆である電荷が存在しています。光子は、必ず、右巻きと左巻きのペアで構成されていますので、この場合、仮想光子は、もはや、元の電荷に戻っていくことができなくなり、新たに共転回する相手を探すことになります。 　その結果、見つかる新たな共転回の相手は、下図のように、「（電荷のある方向と）反対の方向にある原始ヒッグス場ユニット（PHU）の中の素スピノル」です。 　上図のピンクの素スピノルを含む原始ヒッグス場ユニット（PHU）にはエネルギーが蓄えられていますので、この後、ふつうの（電磁波を構成しうる）光子として、光速で飛び去っていってしまうことになります。 　以上の説明から、さまざまな振動数を持つ仮想光子の中で、最も再吸収されずに（電磁波を構成しうる）光子として放出されるものは、（新たな共転回の相手をさがす際に、電荷の正負の位置が、（位相180度分）ぴったり逆転してしまっているところの）まさに“振動数ν［1/s］（＝1/T［1/s］）の仮想光子”です。 ※あくまで、最も再吸収されにくい仮想光子が、振動数ν（＝1/T）の仮想光子であるというだけで、これと前後する振動数を持つ光子も、ある程度、放出されうると考えられます。詳細な検討は、今後の課題です。 　一方、例えば、下図のように「単振動の位相が約30度の位置」に対応する素スピノルで構成される仮想光子についても、最も再吸収されずに（電磁波を構成する）光子として放出される（飛び去る）ものは、やはり“振動数ν［1/s］（＝1/T［1/s］）の仮想光子”だと考えられます。 　なぜなら、“振動数ν［1/s］（＝1/T［1/s］）の仮想光子”は、共転回の相手を探す際に、電荷の正負の位置が、図のように（位相180度分）ぴったり逆転してしまっているからです。 　一方、「再吸収されずに、光子として放出される数が、振幅に比例する」ならば、（光子の総和である）電磁波の性質と調和すると考えられます。 　すなわち、このような単振動の場合は、下図のように、単振動の周期Tが一定の場合、“振幅”に比例して、生じる“共転回のペア”の数が多くなると考えられます。 ※右側の振幅が、左側の2倍になっているのに伴い、共転回のペアの数も2倍になっています。 ※緑の線は、いずれも、新たな共転回を開始する時点の位置に相当しています。 　いずれの共転回も、半周期（t＝T/2［s］）経過すると、電荷の正負が（位相180度分）ぴったり逆転しています。 ※「新たな共転回を開始する位置」がどこであっても、半周期（t＝T/2［s］）で、正負がぴったり逆転する仮想光子の振動数ν［1/s］は一定です。したがって、当然、（c＝νλ［m/s］により）最も再吸収されない仮想光子の波長λ［m］（＝2r［m］（r:共転回する素スピノルどうしの距離））も一定になります。 　おおよそ、以上のようなしくみで、振動数ν［1/s］で、単振動する電気双極子が、「（振動の振幅に比例する個数を持つ）“振動数ν［1/s］の光子”で構成される電磁波」を放出すると考えられます。 　下図のように、電気双極子の振動（振動数ν［1/s］）が、円運動で繰り広げられている場合と、一直線上で繰り広げられている場合は、両者ともに同じ振動数ν［1/s］の光子を放出する点で似ています。 　しかし、相違点あるようです。 　もし、電気双極子の振動が、1直線上で繰り広げられているのならば（下図の右）、「電荷の正負の位置が（位相180度分）ぴったり逆転してしまう」ことによって仮想光子が剥ぎ取られて放出されることの他に、電荷の加速（「運動エネルギー順位 Kn＝2π2k2me4/n2h2」の変化）によって、「hν＝Km−Kn（m>n）［J］」に従う光子を放出することも考えられます。 　一方、もし、電気双極子の振動が、下図の左のような円運動によって繰り広げられているならば、「運動エネルギー順位 Kn＝2π2k2me4/n2h2」が変化しないので、「hν＝Km−Kn（m>n）［J］」に従う光子の放出はなくなると考えられます。