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2019年11月26日

「時間存在」１8

カテゴリ：時間考察

時間の陥穽１8
　ニュートン力学（古典力学）におけるガリレイの相対性原理。宇宙空間を高速で動く地表の構造物がなぜ安定に存在するかに、ガリレイの相対性原理はこれに対して論理的根拠を与えたように思えます。ところが、19世紀の物理学の水準ではニュートン力学がガリレイ変換に対する対称性を持っているのに対し、電磁気学の理論はガリレイ変換対称性を持っていなかったことから解決に困難を極めます。ニュートン力学の立場では、ある基準系に対して電磁気現象はジェームズ・クラーク・マクスウェル（James Clerk Maxwell、1831年-1879年）のイギリスの理論物理学者でマイケル・ファラデーによる電磁場理論をもとに、1864年にマクスウェルの方程式を導いて古典電磁気学を確立したマクスウェルの方程式によって記述されるが、基準系に対して運動している別の系では方程式の形が変化してしまうことを示していたのです。更には、別の困難として、統計力学におけるエネルギー等分配の法則の問題がある。真空中の電磁場の振動を、振動の波数成分によって分類すると、それぞれの波数に関する振動は、他の波数成分と互いに独立な調和振動子の運動として力学的に翻訳することができた。これをエネルギー等配分の法則と組み合わせることで、平衡状態における電磁場の放射のエネルギー密度を決定することができた。しかしながら、これによって得られる電磁場のエネルギーの体積密度は発散してしまい、各振動数に関する分布も実験とは一致しなかった。相対性理論や量子力学といった、ニュートン力学的な直感とは一見して相容れない理論の構築が待ち焦がれたのです。