21《光の反射と屈折》


　光は、例えば、鏡によって反射します。
　そのとき、ふつう、振動数も波長も変わりません。
　その際、原始ヒッグス場ユニットの変形に伴って蓄えられるエネルギーが一定のまま、方向だけが変化することになります。（入射角＝反射角）
　自由電子の豊富な金属面のみならず、水面やガラス面でも、反射が起きていることから予想されるように、おそらく普遍的に存在する電子の存在がこのような反射の仕組みを生み出すと考えられます。

※なお、この際、電子と直接衝突することによって（運動量保存則に基づいて）反射するとは考えにくいです。なぜなら、光子が直接電子と衝突すると、そのことによって、光子の振動数が減り、色が変わってしまうはずだからです。（成果3　19《コンプトン効果》）


　電子の持っているどのような性質がこのような仕組みを生み出すのでしょうか？

　素スピノル物理学パラダイムは、そのことについて、次の仮説を立てることで説明します。

　仮説1-21.1　光子を構成する右巻き素スピノルと、電子を構成する左巻き素スピノルと共転回する場合、電子は一時的に蓄えた光子エネルギーを反射の法則に従う方向（反射角の方向）に存在する原始ヒッグス場ユニット（PHU）へと伝達する。

　この仮説が意味することは、光の反射が成立するのは、光子と電子が直接衝突することによってではなく、電子を構成する素スピノルと、光子を構成する素スピノルの“共転回”が介在することによってであるということです。
　電子は、左巻き素スピノルだけで構成されていますので、電子と共転回する、光子の中の素スピノルは、当然、右巻き素スピノルだけということになります。
　金属面、水面、ガラス面の厚みが、光子の波長λ［m］の1/2以上あれば、光子を構成する右巻き素スピノルと電子を構成する左巻き素スピノルの共転回が成立しますので、100％の反射が可能になります。
　金属面、水面、ガラス面の厚みが、もし、光子の波長λ［m］の1/2未満であれば、一部は反射できずに素通りしてしまうと考えられます。

※以上の説明は、コンプトン効果を証明する実験において認められる、X線の反射も説明できます。（成果3　19《コンプトン効果》）



　一方、光は、例えば、真空中から水中に進行するときに屈折します。
　水の真空に対する屈折率をn（>1）としますと、ふつう振動数ν［回/s］は変わらない（→光を構成する光子のエネルギーE＝hν［J］は変わらない）一方で、波長λ'［m］は短くなりますので、c'＝νλ'＝νλ/n＝c/n［m］により、光の速さが遅くなるように観測されます。
　このことは、素スピノル物理学パラダイムで、次のように説明できます。

　この屈折についての説明は、「光が、大きな重力を持つ天体の周囲を進む際に、そのルートを曲げること」も同様に（統合的に）説明できるものです。
　正しければ、光子は、時空の「空間が膨張し、時間の流れがスローダウンする」変化の程度（重力子＆縮みきり“4角形”の存在数の密度の変化の程度）に応じて、進行方向を変えるという性質を持っていることになります。

　例えば、光子が、真空中から水中へと進んでいく場合、光子が進行方向を変えるのは、「真空中の原始ヒッグス場ユニットの中の素スピノル」と「水中の原
始ヒッグス場ユニットの素スピノル」が共転回を開始する際だけです。（なぜなら、その前後においては、直進しているからです）
　例えば、「光が、大きな重力を持つ天体の周囲を進む際に、そのルートを曲げる」場合は、新たな共転回を開始するたびに、進行方向を変えると考えられます。（なぜなら光がルートを曲げる前後においては、光がカーブしているからです）
　このことは、光子は、その進行方向について、新たな共転回をはじめようとする際に、「重力子＆縮みきり“4角形”」の全体的な分布を反映できる仕組みを持っていることを意味しているように思われます。詳細な検討は、今後の課題です。