研究論文
『プランクスケールの自然についての幾何的モデルの探究が生む驚異的な成果』
5《熱放射について》
従来の物理学パラダイムによる、これまでの熱放射の説明は、次のようなものでした。
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『物体が電磁波の形でエネルギーを放出したり吸収したりする現象を一般に放射（または、ふく射、radiation）といい、特にこれが物体の温度だけで定まるものを熱放射（または、熱ふく射、thermal radiation）という。その温度に応じて物体が放射線を放出する際には、物体の内部エネルギーが放射のエネルギーに変換され、一方、放射線が物体に入射して吸収されると、放射のエネルギーは物体の内部エネルギーに変換される。したがって、熱放射は結果的に熱エネルギーの移動とみなしてよい。熱放射の波長範囲は、赤外部および可視部と紫外部の一部を含む0.1〜100μmである』
（『伝熱学の基礎』 吉田峻 理工学者 p.125 下線は、筆者によります）
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※ここに、熱エネルギー（＝粒子の運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの総和）と放射される0.1〜100μmの波長の電磁波（＝放射される光子の総和）が全く異なる実体であるのに関わらず、熱放射による「熱移動」が成立するしくみの従来の物理学パラダイムによる説明が記述されています。
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つまり、熱放射とは、従来の物理学パラダイムにおいて、3種類の「熱移動」の中の1つとして考えられているものでした。
しかし、素スピノル物理学パラダイムによれば、熱放射による「熱移動」は実在しないことになります。
なぜなら、素スピノル物理学パラダイムによれば、熱放射を担うとされる光子の生成過程は、エネルギーの生成過程であり、熱エネルギーを含めて、一切のエネルギーを持ち去らないからです。
「光子によって、熱エネルギーが与えられる」ことはあっても、光子が一切エネルギーを持ち去らない以上、そこにあるのは、熱放射による「熱移動」ではないのです。
粒子（分子、原子、電子…）の熱運動にともなう電子の加速運動は、光子を放出します。
電子の電荷が生む（エネルギー保存則を破って生じる）仮想光子の剥ぎ取りによって生成する光子は、やはり、エネルギーを持ち去りません。
そこにあるのは、光子の生成（光子のエネルギーの生成）であり、熱エネルギーの放出（持ち去り）ではありません。
すなわち、「熱運動にともなう光子の放射」はあっても、「熱を持ち去る光子の放射」は存在しないのです。
とはいえ、エネルギーの生成として放出された光子は、熱エネルギーを与えることができます。
ときに、他の粒子（分子、原子、電子…）と衝突して、温度を上昇させることができます。
熱放射によって温度が変化するのは、光子によって、熱エネルギーを与えられた「粒子（分子、原子、電子…）」の方だけです。
本来、熱放射によっては、光子を生成した方の温度が変化することはないのです。
つまり、素スピノル物理学パラダイムによれば、「熱移動」は、『1.熱伝導 2.対流』だけであり、『3.放射熱』は、熱移動ではなく、熱生成なのです。
※この説明は、熱エネルギー（＝粒子の運動エネルギーとポテンシャルエネルギーの総和）と放射される0.1〜100μmの波長の電磁波（＝放射される光子の総和）が、本来、全く別ものであることと調和しています。なお、素スピノル物理学パラダイムの熱エネルギーの定義は、『定義6-1.1 熱エネルギーとは、粒子（分子、原子、電子…）レベルの運動エネルギーおよびポテンシャルエネルギーの総和である。』なのでした。（1《熱》）
※熱運動が、光子の生成（エネルギーの生成）を伴いながら熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）を達成することは、厳密には、次のように説明できます。
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まず、次の記述から、熱放射をもたらす原子間の衝突にともなう“電荷の加速”において、「最外殻電子」が最も大きな役割を担っていることがわかります。
『原子の集団を考えた場合、低温では多くの原子は基底状態にあるが、徐々に温度が高くなると、原子間の衝突によって徐々により多くの原子が励起状態になっていく。このような機構は、比較的穏やかな励起と分類され、グロー放電、炎、火花などで生じ、最も外側にある対になっていない価電子のみにエネルギーを与える。可視光とその近くの赤外線や紫外線の光の放出をもたらす、このような外側の電子の推移に、まずは注目していこう』
（p101 『ヘクト光学 I ─基礎と幾何光学─ OPTICS,4th edition』 ） 下線は、筆者によります。 |
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さらに、次の記述から、固体（例えば、黒体）や液体を構成する、原子や分子の熱運動に伴うランダムな衝突が、広い周波数範囲での熱放射を生んでいることがわかります。
『一つの原子、あるいは原子間にほとんど相互作用のない低圧ガスからの放出光のスペクトルは、何本かの鋭い線、すなわち、原子に固有の周波数特性でできている。もっとも、原子の運動や衝突などからの放射による、ある程度の周波数広がりは常にあり、各線は、厳密には単色ではない。しかし一般に、一つのレベルから他のレベルへの原子の遷移は、明確な狭い周波数範囲の光放出で特徴づけられる。一方、原子どうしが互いに相互作用している固体や液体からの放射光スペクトルは、広い周波数帯になっている。二つの原子が接近すると、互いに影響し合って、それぞれがもっている離散的なエネルギーが少しずつ変化する。固体中では、互いに相互作用している多数の原子は、膨大な数の変化したレベルを生み出し、実効的にもとのレベルを広げて連続的な帯構造を生成する。このような性質を持つ物質は、広い周波数範囲で放出・吸収を行う』
（p103 『ヘクト光学 I ─基礎と幾何光学─ OPTICS,4th edition』 ） 下線は、筆者によります。 |
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熱運動、すなわち、原子や分子どうしがランダムに衝突（相互作用）することによって、「最外殻電子の軌道運動」は、ランダムに逸脱する（外側の軌道に一時的にランダムに移る）と考えられます。なぜなら、定常状態に至る必要がないからです（なお、原子模型において、スペクトルが飛び飛びとなるのは、定常状態となることを前提としているからこそのものでした）。
このランダムに逸脱した（外側の軌道に一時的に移った）「最外殻電子」が、その運動エネルギー“熱エネルギーとして散逸”をともないながら、もとの基底状態に戻る過程で、ランダムな大きさで加速し、「ランダムな大きさのエネルギーを持つ仮想光子」の剥ぎ取りを生むことの総和が、広い周波数での熱放射、すなわち、「0.1〜100μmの波長の電磁波の放射」の生成に相当していると考えられます。
なお、このランダムな熱運動を持つ系は、外部とのやり取りがない限り、エネルギーを吸収することも、消失することもありません。すなわち、このランダムな熱運動を持つ系は、外部とのやり取りがない限り、ランダムな熱運動の全体を通じて、基底状態の電子が「最外殻電子の軌道運動」としてランダムに逸脱する（外側の軌道に一時的にランダムに移る）過程も、「最外殻電子」の運動エネルギーが熱エネルギーとして（系内へ）散逸する過程も含めて、力学的エネルギー（運動エネルギーK＋ポテンシャルエネルギーU）は保存したままです。
なお、すみやかに基底状態に戻る電子が加速する際に光子が放出される過程は、（エネルギー保存則を破って生じる）仮想光子が剥ぎ取られるだけですので、エネルギー生成過程です。
したがって、熱運動を持つ系（個体や液体）は、外部とのやり取りがない限り、0.1〜100μmの波長の電磁波が放射される過程を含む、すべての過程において、力学的エネルギー（運動エネルギーK＋ポテンシャルエネルギーU）が保存したままとなります。
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このようにして、熱運動は、光子の生成（エネルギーの生成）を伴いながら熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）を達成するのです。
この（光子の生成（エネルギーの生成）を伴いながら）熱放射された0.1〜100μmの波長の電磁波を構成する光子は、ときに、他の粒子と衝突する（他の粒子に吸収される）ことにより、熱エネルギーを生み出します。
熱放射された光子は、熱エネルギーを持ち去っていませんので、ここにあるのは、やはり、熱の移動ではなく、熱の生成ということになります。
このような素スピノル物理学パラダイムの説明は、従来の物理学パラダイムの説明とは異なります。
この違いは、前提の違いによります。
整理すると次のようになります。
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従来の物理学パラダイム
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素スピノル物理学パラダイム
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前提
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熱放射によるエネルギーの供給
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○
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○
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熱放射によるエネルギーの持ち去り
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○
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×
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時空
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連続である
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不連続である
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光子の生成を含めたエネルギー保存則
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成り立つ
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成り立たない
（光子の生成過程は、（エネルギー保存則を
破って生じる）仮想光子の剥ぎ取りによる
エネルギー生成過程）
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↓
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↓
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結論
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熱放射がしうるのは、
熱の移動
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熱放射がしうるのは、
熱の生成
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※そもそも、「光子の生成を含めたエネルギー保存則が成立する」「時空は連続である」という前提は、「エネルギー保存則が成立するはずだ」という信念があったからに過ぎず、証明されたものではありませんでした。（3《エネルギー保存則（熱力学第一法則）について》）
特に、熱放射についてエネルギー保存則が成立することについては、100％の真空が存在しない（人工的に作り出せない）以上、証明できません。（6《検証実験》）
※なお、アインシュタインは、「重力波の生成を含めて、エネルギー保存則が成立する」という前提を持っていたからこそ、物体の熱運動によって放出される重力波がエネルギーを持ち去るはずだと考えました。そして、まさに、この考えに、『一般相対性理論の正当性に疑いを投げかけるに違いない』ほどの大きな問題が内在していることに、アインシュタイン自身が気づいたのでした。
少なくともこのことは、「光子の生成を含めて、エネルギー保存則が成立する（時空は連続である」）という前提を根拠にして、安易に『熱放射（電磁波の一種）がエネルギーを持ち去るはずだ』と考えてはいけないことを示唆していると思います。
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素スピノル物理学パラダイムは、次の結論に至ります。
結論6-5.1 熱放射が達成しうるのは、熱の移動ではなく、熱生成である（熱エネルギーの生成である）。
それでは、『熱放射がしうるのは、熱の移動ではなく、熱の生成である（熱エネルギーの生成である）』という結論は、さまざまな観測結果と矛盾していないのでしょうか？
例えば、「太陽光によって、地球の温度が上がり続けないこと」や「放射冷却で説明されてきた現象」は、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」という前提でも、説明できるでしょうか？
できます。
それを以下に示します。
まず、「太陽光によって、地球の温度が上がり続けないこと」を中心に説明していきます。
地球は、太陽からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）によってエネルギーが供給されることによって、温まります（温度が上がります）。
太陽から、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）によってエネルギーが供給され続けている中で、地球の温度が、ある一定の温度に保たれているのは、（太陽からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）としてエネルギーを供給される続けることによる）『地球の温度を上げる効果』と、何らかのしくみによる『地球の温度を下げる効果』が釣り合っているからに他なりません。
従来の物理学パラダイムは、『地球の温度を下げる効果』を、まさに地球からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）によるエネルギーの持ち去りによって説明してきました。
しかし、素スピノル物理学パラダイムによれば、地球からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らないので、このような説明はできないことになります。
それなのに、地球の温度が、ある一定の温度に保たれているのは、『地球の温度を下げる効果』をもたらす、他のしくみがあるからに他なりません。それは、具体的にどんなしくみでしょうか？
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従来の物理学パラダイム
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素スピノル物理学パラダイム
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温度の上昇
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太陽からの熱放射によるエネルギーの供給
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太陽からの熱放射によるエネルギーの供給
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温度の低下
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地球からの熱放射によるエネルギーの持ち去り
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？
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地球の温度を低下させるしくみとして、少なくとも、次の3つを考えることができます。
1.100％完全な真空が実在していないので、地球から周囲の空気（分子）へ熱エネルギーが散逸し続けている。
2. 太陽から供給されるエネルギーの一部が、光合成による化学エネルギー、太陽光発電による電気エネルギー、雲や風や海流などの力学的エネルギー（運動エネルギーやポテンシャルエネルギー）… に変換されて蓄えられる。
3.地球上で「ある（外部）運動エネルギーの一部」と「負の仕事（その運動方向と逆向きに働き、その運動エネルギーを減少させるような仕事）」のペアの消滅が起き続けている。
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※これらの3つは、下のピンクの部分に位置づけられます。
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従来の物理学パラダイム
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素スピノル物理学パラダイム
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温度の上昇
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太陽からの熱放射によるエネルギーの供給
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太陽からの熱放射によるエネルギーの供給
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温度の低下
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地球からの熱放射によるエネルギーの持ち去り
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1、2、3
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1.100％完全な真空が実在していないので、地球から周囲の空気（分子）へ熱エネルギーが散逸し続けている。
少なくとも地球上＆地球の周辺に100％完全な真空は実在しません。
そして、現在（2017年4月）、100％完全な真空を作り出す技術もありません。
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『人工で作り出せる真空状態は、10-11Pa程度である。この圧力下でも1cm3に数千個の気体分子が存在することになる。外宇宙と呼ばれる銀河と銀河の間でも気体分子は存在するとされている。』
（Wilipedia 『真空』） 下線は、筆者によります。
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このことは、“熱放射によるエネルギーの持ち去り”による温度の低下現象は、これまで、証明されてこなかったことを意味します。
なぜなら、「“熱放射によるエネルギーの持ち去り”によって温度が低下している」と説明されてきた現象のすべては、「周囲の空気（分子）への熱エネルギーの散逸（by熱伝導＆対流）によって温度が低下している」と説明することが、（100％の真空が実在しないがゆえに）可能になるからです。
このように「地球上にも、銀河と銀河の間にも、100％の真空が存在しないこと」が、“熱放射によるエネルギーの持ち去り”がこれまで証明されてこなかったことを意味することは、たとえ次のような数式による説明が存在していたとしても変わりません。
『（4）放射伝熱
T 1およびT 2 : 高温物体の表面および低温物体の表面の絶対温度［K］
面A 1およびA 2 : 高温物体および低温物体の表面積［m 4］ とすると、 放射によって高温物体から低温物に単位時間あたりに伝わる正味の熱量Qは次式で表される。
Q＝σΦ12［T14−T24］A1＝ σΦ21［T14−T24］A2 ［W］ （1・7）
ここに、 σ＝5.67×10-8W/（m2・K4）: ステファン・ボルツマン定数
Φ12、Φ21 : 物体表面の性状と系の形状によって決まる定数 』
（『伝熱学の基礎』 吉田峻 理工学者 p.5） 下線は、筆者によります。
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なぜなら、こういった数式が示す熱の移動も、物体の周囲の空気（分子）への熱エネルギーの散逸（by熱伝導＆対流）によると解釈できるからです。
つまり、100％完全な真空が実在しないということは、「熱放射によって持ち去られたと考えられた熱エネルギー」は、物体の周囲の空気（分子）へ熱エネルギーの散逸（by熱伝導＆対流）によって持ち去られているという説明が可能であることを意味しているのです。
しかも、この説明は、そもそも、温度の実体が「粒子の平均運動エネルギー」であることとも調和しています。
また、熱エネルギーの定義が『定義6-1.1 熱エネルギーとは、粒子（分子、原子、電子…）レベルの運動エネルギーおよびポテンシャルエネルギーの総和である。』であることとも調和しています。
確かに、地球の周囲は、100％完全な真空ではなく、空気（分子）に満たされ続けています。
※地球が、少なくとも地上三万キロメートルまで「大気」で覆われていることは次の記述からわかります。
『大気 地球表面に密着し、地球と共に回転している気体の総称。大気の上限はせいぜい三万キロで、対流圏（約10キロ）、成層圏（約50キロ）、中間圏（約80キロ）、熱圏（約600キロ）、外気圏（約700キロ以上）に分類される』
（『Imidas1992』 p686） |
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高度
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気温
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外気圏
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約700km以上
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-
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熱圏
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約600km
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『1000℃になることもある』
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中間圏
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約80km
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『氷点下90℃』
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成層圏
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約50km
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『上空に行くほど高温になる』
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対流圏
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約10km
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『高度100mごとに0.65℃下がる』
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| ※気温については、『地球を殺そうとしている私たち』 ティム・フラナリー著 椿正春訳 ヴィレッジブックス （『We Are The Wether Makers』の翻訳書）を参考にしました。 |
さらに、銀河と銀河の間にさえも気体分子が存在しうることを考慮すれば、厳密には、地球の「大気」の外にも気体分子が存在していると考えられます。
地球の「大気」の外にも気体分子が存在していると考えられることは、（熱放射によるエネルギーの持ち去りがなくとも）熱伝導＆対流によって地球の外へと熱エネルギーを移動させる（散逸させる）ことが地球の温度を下げる方向に働くという説明が成立することを意味するのです。
つまり、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らないのに、地球の温度が低下するしくみの1つは、「周期の空気（分子）への熱エネルギーの散逸」だと考えられるのです。
※「温室効果」という言葉があります。
しかし、地球の「大気」の外にも気体分子が存在していると考えられることは、地球の周囲に、たとえ雲や二酸化炭素の層が存在していたとしても、決して、本当の温室のようにガラスやビニールによって空気の出入りが完全に遮断されているわけではなく、（秒速30kmで公転運動をし続けている）地球から外部へ熱を散逸（by熱伝導＆対流）し続けることが可能であると考えられることを意味しています。
「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）はエネルギーを持ち去らず、周期の空気（分子）への熱エネルギーの散逸こそがエネルギーを持ち去る」という素スピノル物理学パラダイムの説明は、次の項目の説明にも使えます。
（1）《日なたで（ドアや窓を閉めっぱなしの）温室中や車中の温度が、外気温よりも非常に高くなること》
（2）《放射冷却で説明されてきた現象》
（3）《黒体放射に関する現象》
（4）《太陽の光度の変化（『太陽の光度が1億年ごとに1％ずつ増してきていること』）》
《日なたで（ドアや窓を閉めっぱなしの）温室中や車中の温度が、外気温よりも非常に高くなること》
日なたでいったん外気温よりも高くなった（ドアや窓を閉めっぱなしの）温室中や車中の温度が、（たとえ雲などにより日陰がもたらされたとしても）長時間維持されるのは、ガラスやビニールによって空気の流れが遮断されているからに他なりません（熱放射によって、より高い運動エネルギーを持つようになった気体分子が閉じ込められ続けているからです）。その証拠に、ドアや窓を全開すれば、速やかに気温は、外気温とぼぼ等しくなります。
より大きな熱エネルギー（運動エネルギー＆ポテンシャルエネルギー）を持つようになった気体分子からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）が、もし本当にエネルギーを持ち去るのであれば、そもそも、（ドアや窓を閉めっぱなしの）温室や車内が、外気温よりも非常に高温になる理由が説明しにくくなります。なぜなら、もし本当にエネルギーを持ち去るのであれば、その熱放射された0.1〜100μmの波長の電磁波のほとんとが（エネルギーを持ち去りながら）ビニールやガラスを通り抜けて外へ移動し続けてしまうはずであり、その条件は“外気温の成立条件”とほぼ同じになるはずだからです。
このことは、大きな熱エネルギー（運動エネルギー＆ポテンシャルエネルギー）を持つようになった気体分子からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らないほうが、「大きな熱エネルギー（運動エネルギー＆ポテンシャルエネルギー）をたくわえた空気が、たとえ熱放射してもエネルギーを失わないままに閉じ込められているからこそ高温になりうる」のように（ドアや窓を閉めっぱなしの）温室や車内が、外気温よりも非常に高温になる理由が説明しやすくなることを意味します。
したがって、温室中や車中の温度が非常に高くなるという事実は、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）はエネルギーを持ち去らず、周期の空気（分子）への熱エネルギーの散逸こそがエネルギーを持ち去る」という説明の正しさを支持していることになるのです。
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《放射冷却で説明されてきた現象》
放射冷却については、これまでは、例えば、次のように説明されてきました。
『地表面や大気が長波放射（赤外放射）によって熱を失い冷える現象。また、これによって地表面に接する大気の気温が下がることを放射冷却ということもある。この放射冷却によって熱を奪われるため地表の温度が上昇し続けることはない。よく晴れた夜間には強く冷えこみ晩霜などが降りやすい』
（『Imidas1992』 p686） 下線は、筆者によります。 |
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すなわち、これまで従来の物理学パラダイムにおいて、放射冷却は、『長波放射（赤外放射）』によるエネルギーの持ち去りによって説明されてきました。
しかし、素スピノル物理学パラダイムによれば、『長波放射（赤外放射）』といえもども光子の一種ですので、エネルギーを持ち去らないのでした。
すなわち、素スピノル物理学パラダイムが導く「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）はエネルギーを持ち去らない」という前提は、『地表面や大気が長波放射（赤外放射）によって熱を失い冷える』ことが実在しないことを示しています。
放射冷却で説明されてきた現象そのもの、『地表面や大気が熱を失い冷える現象』『地表の温度が上昇し続けることはない』『よく晴れた夜間には強く冷えこみ晩霜などが降りやすい』は、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）は、エネルギーを持ち去らない」という前提で次のように説明できます。
『地表面や大気が熱を失い冷える現象』や『地表の温度が上昇し続けることはない』については、単に、『“地表”からの周囲の空気等への熱エネルギーの散逸（by熱伝導＆対流）』が原因である。
『よく晴れた夜間には強く冷えこみ晩霜などが降りやすい』については、『“地表”からの周囲の空気等への熱エネルギーの散逸（by熱伝導＆対流）』に加え、『雲からの「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）」による地表へ熱エネルギーの供給がなくなること』が原因である。
なお、冷たい空気ほど重いので地表近くに下がり、暖かい空気ほど軽いので上に上昇すという性質も、放射冷却で説明されてきた現象の説明を助ける。
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《黒体放射に関する現象》
黒体放射は、シュテファン＝ボルツマンの法則で説明されてきました。
このシュテファン＝ボルツマンの法則（『ある温度Tを持つ黒体は、熱輻射（＝熱放射）として、I ＝ρT 4 ［W/m2］のエネルギーを放出する』（参考『シュテファン＝ボルツマンの法則』Wikipedia））は、“熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない”という前提と、ある意味、よく調和しています。
すなわち、この場合、この式『I ＝ρT 4 ［W/m2］』は、黒体から、1秒間に、1平方メートルあたり、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）として、放出されるエネルギーに相当します。 （※なお、［W］＝［J/s］です）
“熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない”のであれば、この式の理解は容易です。
1秒後であっても、2秒後であっても、温度が一定である限り、同じ熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）に相当するエネルギーが放出され続けることになります。もし、（伝導や対流によって）一切温度が変化しなければ、経過時間に比例した分だけ、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーが生成し続けることになります。
※しかし、逆に、“熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去る”という前提であると、『I ＝ρT 4 ［W/m2］』の式が何を意味しているのかの理解をとても困難にしてしまいます。
なぜなら、例えば、「0.1秒経過すると、その次の0.1秒間の熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）によって、エネルギーが持ち去られる結果、温度が下がる。0.2秒経過すると、次の0.1秒間の温度の低下に伴って、より小さなエネルギーだけが持ち去られて、より小さな温度だけ下がる。0.3秒経過すると、次の0.1秒間の温度の低下に伴って、さらに小さなエネルギーだけが持ち去られて、より小さな温度だけ下がる。…」というように、時間経過とともに、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）によるエネルギーの持ち去りによる温度の低下に伴い、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーの放出量」も減少するはずなので、1秒間に放出されるエネルギーである『I ＝ρT 4 ［W/m2］』が、いったい何を意味しているのかがわかならくなってしまうからです。
つまり、本当に“熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）が、エネルギーを持ち去る”のならば、一定の温度T［K］のまま、1秒が経過することは、不可能ですので（“ある温度Tにおいて（Tのままに）、1秒間に放射される”エネルギー量が、『I ＝ρT 4 ［W/m2］』であるということは、厳密に見れば、ありえないので）、『I ＝ρT 4 ［W/m2］』という数式が、意味不明なものになってしまうのです。
少なくとも、このことから、（シュテファン＝ボルツマンの法則で説明されてきた）黒体放射についても、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）は、エネルギーを持ち去らない」という前提で説明する方がむしろ自然であることがわかります。
一方、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）は、エネルギーを持ち去らない」が前提として本当に正しく、100％完全な真空中が実現できれば、その中に浮かんでいる高温の物体（∋黒体）は、たとえ、外部から放射熱を供給され続けておらず、それ自身が熱放射を続けていていたとしても、どんなに時間が経過しても、温度が下がらないはずです。（6《検証実験》）
しかし、実際は、現在（2017年4月）、100％の真空を作り出す技術がないので、
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『人工で作り出せる真空状態は、10-11Pa程度である。この圧力下でも1cm3に数千個の気体分子が存在することになる。外宇宙と呼ばれる銀河と銀河の間でも気体分子は存在するとされている。』
（Wilipedia 『真空』 ） 下線は、筆者によります。
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周囲の“空気や支柱等”への熱エネルギーの散逸（by熱伝導＆対流）によって、観測された高温の物体（∋黒体）は、温度が低下してしまうでしょう。
※この事情は、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）による、エネルギーを持ち去り」が証明できない理由でもあるのでした。
このように、黒体放射に関する現象に対しても、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）はエネルギーを持ち去らず、周期の空気（分子）への熱エネルギーの散逸こそがエネルギーを持ち去る」という素スピノル物理学パラダイムの説明は、応用できるのです。
※なお、下記のような数式が示さんとする状況についても、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）はエネルギーを持ち去らず、周期の空気（分子）への熱エネルギーの散逸こそがエネルギーを持ち去る」という素スピノル物理学パラダイムの説明は、応用できます。
『黒体面間の放射伝熱
〜
面A 1から面A 2への正味の放射伝熱Qは、式（5・22）を面積A 1およびA 2にわたって積分すれば求まる。 すなわち、
Q＝5.67［（T1/100）4−（T2/100）4］A1F12 ［W］
〜
なお、再度注意しておくが、放射伝熱の場合には、電磁波の形でエネルギーが移動するので、前章までの熱伝導や対流伝熱とは異なって、高温の面から低温の面へエネルギーが伝えられるだけでなく、低温の面から高温の面へもエネルギーが伝えられる。そして、上記のように、その正味として高温の面から低温の面へエネルギーが伝えられ、これが、結果的に伝熱量として求められるのである。』
（『伝熱学の基礎』 吉田峻 理工学者 p.130-131） 一部省略しました。下線は筆者によります。
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すなわち、実際は、高温の面からの周囲の空気（分子）への熱の散逸、および、その熱エネルギーを蓄えた空気（分子）による低温の面への熱エネルギーの供給によって、熱の移動が成立すると説明できます。
この説明は、本来、熱は高温の物体から低温の物体へ移動すること（熱力学の第二法則）と調和し続けています。
逆に、上記の計算の途中で、「低温の面から高温の面へとエネルギーが伝えられる過程」をも想定してしまっている点については、一貫性が欠けており、無理があります。
温度を担う実体とは「粒子（分子、原子…）の平均運動エネルギー」であり、熱の移動（by熱伝導＆対流）を担うものは「粒子（分子、原子…）の運動エネルギー」の移動そのものですので、熱の移動（by熱伝導＆対流）には、必ず“熱の持ち去り”が伴うことを、素スピノル物理学パラダイムは自然に説明できます。
一方、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）を担う実体は（生成した）光子であり、温度を担う実体である「粒子（分子、原子…）の平均運動エネルギー」とは全く異なるという意味においても、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）が“熱を持ち去る”という説明には、一貫性が欠けており、無理があります。
このように、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」という前提の方が、熱や温度について一貫性のある無理のない説明を維持できるのです。
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《太陽の光度の変化（『太陽の光度が1億年ごとに1％ずつ増してきていること』）》
これまでの従来の物理学パラダイムでは、次のような説明がなされてきました。
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『太陽は、中心で水素が燃え、輝いている。中心は高温、高圧状態で、水素の原子核どうし融合する反応が起こるからである。このエネルギーが宇宙空間に放出され、太陽光となる。
地球が誕生し、太陽系が誕生したのは、今から約四十六億年前といわれているが、いまとくらべると、その頃の太陽は燃料である水素が多く、燃えかすであるヘリウムはすくない。しかし太陽が燃え続けていると水素は減り、ヘリウムは増える。ヘリウムの方が重いので、星はつぶれようとするが、水素の燃えかたをよくすることによって温度を上昇させ、より大きい圧力を発生させて、つぶれるのを防いでいる。したがって、時間経過と共に太陽の内部温度はますます上昇していき、太陽の輝き方は時間と共に明るくなっていくことが理論的にも予想されるし、実際に観測からも確かめられている。』
（p.96 『サイエンス・パラダイムの潮流 複雑系の基底を探る』 黒崎政男編 丸善ライブラリー
『第三章 地球誕生のパラダイム 松井孝典』） 下線は、筆者によります。
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※この説明は、松井孝典氏個人による説明というよりも、これまでの従来の物理学パラダイムの常識（「光子を含むエネルギー保存則」）が導いてきた説明であると言うべきものだと思います。
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この説明は、「光子のエネルギーを含むエネルギー保存則が成立すること」、すなわち、「光子がエネルギーを持ち去ること」を前提として導かれた説明です。
なぜなら、「光子がエネルギーを持ち去らない」のならば、『水素の燃えかたをよくすることによって温度を上昇させ』る必要がないからです。
従来の物理学パラダイムと素スピノル物理学パラダイムが決定的な異なるのは、『ヘリウムの方が重いので、星はつぶれようとするが、水素の燃えかたをよくすることによって温度を上昇させ、より大きい圧力を発生させて、つぶれるのを防いでいる。』の部分です。（なお、その他の部分は、素スピノル物理学パラダイムによる説明と同じです）
この部分の説明は、素スピノル物理学パラダイムによると、次のようになります。
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『太陽からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らないので、（たとえ太陽の周囲にある、ごくわずかな気体分子への熱エネルギーの散逸があったとしても、それを上回る）「水素原子どうしの核融合によって生み出される熱エネルギー」によって、太陽の中の（まだ核融合していない）水素原子や（核融合の結果生じた）ヘリウム原子の熱エネルギー（運動エネルギー）、すなわち、太陽の温度が増す一方となる結果、太陽の光度が増す』
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つまり、素スピノル物理学パラダイムによれば、「太陽からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らないので、時間と共に、太陽の温度が上昇し続けるのに合わせ、太陽の光度も増加し続ける」と、シンブルに説明できるのです。
もし、太陽からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）が、本当にエネルギーを持ち去り続けているのだったら、その分、太陽の中の（まだ核融合していない）水素や（核融合の結果生じた）ヘリウムの熱エネルギー（運動エネルギー）が減る一方となり、なおかつ、水素の核融合が進むほどに燃料である水素が消費されて減少しヘリウムという不純物が増えるにつれて核融合の効率が低下してしまいますので、その結果、太陽の光度（太陽の温度）は低下し続けてしまうはずであり、本来は『太陽の光度が1億年ごとに1％ずつ増してきている』という事実が説明しにくくなるはずです。
それでは、これまでの従来の物理学パラダイムが導いてきた『ヘリウムの方が重いので、星はつぶれようとするが、水素の燃えかたをよくすることによって温度を上昇させ、より大きい圧力を発生させて、つぶれるのを防いでいる。』という説明は、一体、どのように解釈するべきなのでしょうか？
これは、「（光子を含む）エネルギー保存則」という、これまでの物理学の常識の1つを守るために非常に無理してひねり出された説明だと思われます。
なぜなら、そもそも、「バラバラの水素原子4つ」と「（4つの水素原子が核融合してできた）ヘリウム原子1つ」の重さを比べたなら、本来、「バラバラの水素原子4つ」の方が重いというのが、物理学のもう1つの常識だからです。（その質量差に相当する質量エネルギー（＝外部運動エネルギー）が非常に大きいことを、アインシュタインのE＝mc2［J］の数式が示しているのでした）
したがって、「ヘリウムの方が重いので、星はつぶれようとするが」という説明は、（なんとしても）「水素の燃えかたをよくすることによって温度を上昇させ」るという説明を成立させる必要があったために無理してひねり出された言い訳に過ぎないと見なされてもしかたないような、自然（nature）から乖離したものなのです。
こういった苦し紛れの説明が見過ごされてきた理由は、何でしょうか？
それは、やはり、「（光子を含む）エネルギー保存則」が成立するはずだ（光子がエネルギーが持ち去るはずだ）」という信念、すなわち、これまでの物理学の常識の1つを守ることを最優先したこと、これにつきると思います。
つまり、ここにあるのは、「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」がもたらした弊害の一例なのだと思います。
逆に、「太陽からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」という前提であれば、「たとえ、水素原子どうしの核融合が進んでも、太陽の中の（まだ核融合していない）水素原子や（核融合の結果生じた）ヘリウム原子の熱エネルギー（運動エネルギー）が（太陽の周囲にある、ごくわずかな気体分子による熱（エネルギー）の持ち去り分を上回りながら）増す一方となるので、その結果、太陽の光度（太陽の温度）は増加し続ける」と自然に説明できます。
つまり、「太陽からの熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」という前提の方が、『太陽の光度が1億年ごとに1％ずつ増してきている』という事実を説明しやすいのです。
※したがって、『太陽の光度が1億年ごとに1％ずつ増してきている』という事実は、「光子がエネルギーを持ち去らない」という前提を支持していると解釈できるものであることになります。
※なお、太陽からは、熱運動に伴って熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）以外の電磁波や、重力波（重力子の放出数の変化）も放出されていると考えられます。
もし、これらの電磁波や重力波もエネルギーを持ち去っているとしたら、太陽の電荷エネルギーや質量エネルギーが猛烈な勢いで減少する等、おかしなことになるはずです。
こういったことも、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らないという前提を支持しています。
※なお、『外宇宙と呼ばれる銀河と銀河の間でも気体分子は存在するとされている』以上、「真空に浮かぶ太陽」は、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」ことを確かめるための系としては不完全です。
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以上のように、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）はエネルギーを持ち去らず、周期の空気（分子）への熱エネルギーの散逸こそがエネルギーを持ち去る」という素スピノル物理学パラダイムの説明は、有用で一貫性があり、ときに従来の物理学パラダイムによる説明が持っている矛盾を解消します。
※「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」のであれば、もし、ある「高温の物体」の周囲を完全に断熱すること、すなわち、100％の真空状態を作出すことが実現できれば、どんなに時間が経過しても温度が下がらないということが起こるはずです。（6《検証実験》）
すなわち、素スピノル物理学パラダイムは、もし、「ある高温の物体は、100％完全な真空中に、浮かばせた状態」等、“周囲の分子との衝突を100％断った状態”を作ることができるのならば、（熱放射だけによって）温度が低下しないことを予測します。（少なくとも思考実験では、低下しません）
確かに、現在、100％の真空の実現は困難ですが、こういった系における「熱平衡状態に至る時間」を観測する等の工夫をすることで、「光子が、エネルギーを持ち去らない」ということの検証できそうです。（6《検証実験》）
2. 太陽から供給されるエネルギーの一部が、光合成による化学エネルギー、太陽光発電による電気エネルギー、雲や風や海流などの力学的エネルギー（運動エネルギーやポテンシャルエネルギー）… に変換されて蓄えられる。
太陽から供給される熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーが、光合成による化学エネルギー、太陽光発電による電気エネルギー、雲や風や海流などの力学的エネルギー（運動エネルギーやポテンシャルエネルギー）に変換されて蓄えられることは、『地球の温度を下げる効果』をもたらすと考えられます。
なぜなら、太陽から熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）として供給され続けているエネルギーが、単に、熱エネルギー、すなわち、「地球の温度を上げる効果」として利用される代わりに、別のエネルギーに変換されていることになるからです。
※なお、風の起源は「空気の温度差」、海流の起源は「海水の温度差」、雲の起源は「熱を持ち去る水（海水…）の蒸発）」でした。
そして、（こうした起源から生まれたれた）風、海流、雲の力学的エネルギー（運動エネルギー＆ポテンシャルエネルギー）は、それぞれ、風力発電、海流発電、水力発電にも利用できるのでした。
この説明は、これまでの「太陽から供給され続けている熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーが、単に、そのまま地球から放出され続けている熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーに等しい」という説明が無視してきた対象を包含しているという意味で、より自然（nature）と調和しています。
すなわち、太陽光が供給するエネルギーは、単に、熱放射として宇宙に還っていくのではなく、地球の自然（nature）の中で観察される、ダイナックな多様な自然（nature）の運動（光合成の所産を利用した動物たちの運動、化石燃料を利用した人間社会が引き起こしている運動、「風、海流、降雨、降雪、台風…」といった気象現象としての運動…）が生まれることを支えているという事実を、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」という前提の方が、説明しやすいのです。
※なお、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去らない」という前提は、化石燃料（石油、石炭…）に蓄えられているエネルギーの源が、太陽から供給され続けている熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーであったこととも調和しています。
このことは、逆に、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）がエネルギーを持ち去る」という前提は、化石燃料（石油、石炭…）を説明できないという難点を抱えていることを示していると思います。
3.地球上で「ある（外部）運動エネルギーの一部」と「負の仕事（その運動方向と逆向きに働き、その運動エネルギーを減少させるような仕事）」のペアの消滅が起き続けている。
「ある（外部）運動エネルギーと負の仕事（その運動方向と逆向きに働き、その運動エネルギーを減少させるような仕事）のペアがお互いに消滅する」というしくみ（参考 3《エネルギー保存則）は、『地球の温度を下げる効果』をもたらします。
なぜなら、このしくみは、光合成によって蓄えられた化学エネルギー、太陽光発電によって蓄えられた電気エネルギー、雲や風や海流として蓄えられた力学的エネルギー（運動エネルギーやポテンシャルエネルギー）は、最終的に、すべてが熱（「地球の温度を上げる効果」）になるのではなく、一部が、最終的に、完全に消滅することを支えるからです。
この説明も、地球上に実在している、エネルギー消滅をともなう多様な運動と調和しています。
「高い位置にあるリンゴを、地面に静かに下ろす」
「エレベーターやエスカレーターで下りる」
「キャッチボールする」
「縄跳びする」
「手を振る」
「反復横跳び」
「負の仕事（by 波、風、海流、台風、乱流…）による運動エネルギーのによる打ち消し」
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こういったエネルギー消滅をともなう多様な運動は、「太陽から供給され続けている熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーが、単に、そのまま地球から放出され続けている熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）のエネルギーに等しい」という従来の物理学パラダイムの考えでは、説明できないことです。
もし本当に、「太陽から届いたエネルギーがすべて、熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）として持ち去られる」のであれば、エネルギー消滅をともなう多様な運動は説明できないのです。
以上、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）は、エネルギーを持ち去らない」という前提のもとで、「地球の温度を低下させるしくみ」として考えられる、次の3つを説明しました。
1.100％完全な真空が実在していないので、地球から周囲の空気（分子）へ熱エネルギーが散逸し続けている。
2. 太陽から供給されるエネルギーの一部が、光合成による化学エネルギー、太陽光発電による電気エネルギー、雲や風や海流などの力学的エネルギー（運動エネルギーやポテンシャルエネルギー）… に変換されて蓄えられる。
3.地球上で「ある（外部）運動エネルギーの一部」と「負の仕事（その運動方向と逆向きに働き、その運動エネルギーを減少させるような仕事）」のペアの消滅が起き続けている。
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※これらの3つは、下のピンクの部分に位置づけられるのでした。
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従来の物理学パラダイム
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素スピノル物理学パラダイム
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地球の温度の上昇
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太陽からの熱放射によるエネルギーの供給
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太陽からの熱放射によるエネルギーの供給
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地球の温度の低下
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地球からの熱放射によるエネルギーの持ち去り
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1、2、3
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これらの3つ地球の温度低下をもたらすしくみは、下図の右側のように、「太陽から熱放射によるエネルギーの供給」とバランスを取っているのです。
※左側のバランスは、「熱放射がエネルギーを持ち去る」という前提で成立すると考えられたものです。
これまで、多くの場所でこのように説明されてきました。しかし、この左側のバランスでは、「現実の自然（nature）におけるダイナミックで多様な運動」や「石油や石炭などの化石燃料が存在すること」を説明できません。
右側のバランスは、「熱放射がエネルギーを持ち去らない」という前提で成立するものです。
この右側のバランスは、「現実の自然（nature）におけるダイナミックで多様な運動」や「石油や石炭などの化石燃料が存在すること」を説明できます。
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これらの3つは、単に「地球の温度を低下させるしくみ」を説明できるのみならず、従来の物理学パラダイムが説明できない部分を補って説明し、従来の物理学パラダイムが抱えてきた矛盾を解消します。
すなわち、「熱放射（0.1〜100μmの波長の電磁波の放射）は、エネルギーを持ち去らない」という前提のもとで、「地球の温度が上がり続けない」しくみを説明できるのみならず、「日なたで（ドアや窓を閉めっぱなしの）温室中や車中の温度が、外気温よりも非常に高くなること」「放射冷却で説明されてきた現象」「黒体放射に関する現象」「太陽の光度の変化（『太陽の光度が1億年ごとに1％ずつ増してきていること』）」、「化石燃料」、「エネルギーの消滅をともなう（運動エネルギーと負の仕事のペアによる打ち消し）をともなう多様な運動」についても一貫して（矛盾を解消しながら）説明できるのです。
なぜ、これまで、「太陽からの熱放射によって地球に届けられたエネルギーが、すべて地球からの放射によって持ち去られ続けている」と過剰に単純に説明され続けてきたのでしょうか？
その大きな理由は、やはり、「エネルギー保存則が成立するはずだ」という信念があったからです。
すなわち、これは、やはり、「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」によるものなのです。
※偉大なアインシュタインも、この「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」のせいで（特に一般相対性理論において）矛盾（板挟み、行き詰まり…）に至ってしまったと言えます。
※偉大なホーキングも、この「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」のせいで「自ら生んだ面積増大定理」と「ホーキング放射による面積の減少」が抱える矛盾に至ってしまったと言えます。
※『ヘリウムの方が重いので、星はつぶれようとするが、水素の燃えかたをよくすることによって温度を上昇させ、より大きい圧力を発生させて、つぶれるのを防いでいる。』という苦し紛れの説明がこれまで見過ごされてきたことも、この「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」のせいだと言えます。
※重力波の直接の観測結果（重力波の波形）から、『太陽の約36倍と約29倍の質量の連星ブラックホールは、重力波が（太陽の約3倍の）エネルギーを持ち去るので、その分、質量が減る（太陽の約62倍の質量のブラックホールになる）』という解釈（説明）が無理して（特殊相対性理論（運動エネルギーの増加が質量エネルギーの増加に相当すること）と矛盾しながら）ひねり出されたことも、この「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」のせいだと言えます。
つまり、「エネルギー保存則」を守るために作り上げられた苦し紛れの説明が、「太陽からの熱放射によって地球に届けられたエネルギーが、すべて地球からの放射によって持ち去られ続けている」という過剰にシンプルな説明だったのです。
この過剰にシンプルな説明は、明らかに（ダイナミックで多様な運動を成立させたり、石油や石炭などの化石燃料を生んできたりしている）豊かな自然（nature）から乖離しています。
このことは、そもそも「エネルギー保存則が成立するはずだ」という信念が自然から乖離しているというこれまでの説明を支持しています。 （3《エネルギー保存則）
熱放射という分野は、「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」に対して、風穴を開けている分野の1つなのです。
※おな、量子物理学に登場する「エネルギー保存則を破って生じる仮想粒子」も、この「ヘルムホルツ-クラウジウスの封印」に対して風穴を開けている分野の1つであると解釈できます。
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