第３章 光とともに ナンバー1650

ナンバー1650　2017.12.04　複素数によってマクスウェルが表そうとしたもの
電磁波が生まれる空間を拡大してその様子を見ると、電子が流れるところにプラスやマイナスの電気が放射状に出ます。
すると電流の周りの電場が時間とともに強くなることで、始めも終わりもない丸い円を描いたループ状（輪の状態）の磁場が現れます。
この磁場が強くなると、電場が発生して電子が流れます。
こうして、電場と磁場が連鎖的に次々に空間にあらわれることで、電磁波が生まれて、この電磁波は電場と磁場が次々に発生する空間を移動します。
この電場と磁場が交互に現れる空間を拡大して、空間を構成している一つ一つの粒子が、電場や磁場の影響を受けて動いている様子だけを見れば、バラバラで不統一でランダムな動きに見えるでしょう。
ところが光が走るマクロの宇宙空間全体として見た場合、その空間はある特定の規則性を持つ連続体になっていると考えることで、常に秒速30万キロメートルという一定の安定した速度で光が空間を走ることができるとマクスウェルは考えたようです。
光が常に秒速30万キロメートルで進み続けるマクロの宇宙全体の空間は、私たちにも観察できますから実数とすることができます。
この光速で移動する光を生み出すために、
ミクロの見えない空間では、電場と磁場の向きと大きさが振動しながら進む波をフルスピードで次々に生み出していることになります。
この空間を構成している粒子の動きは、肉眼で見ることができないため、拡大することで電場や磁場といった一部分だけを見ると、ものすごく速い動きですから、不統一でランダムな動きに観察されるでしょう。
この電磁場が発生しているミクロの世界は、実際に私たちの目で見て観察することはできないため、虚数の世界と考えることもできると思います。
このようなミクロの世界の電場や磁場にあるエーテルの分子の動きは、マクロな人間の視点から見れば、あまりにも小さすぎて予測不可能な不統一でランダムな動きであれば、常に不確定な状態にあることになります。
実数と虚数を合わせた複素数にすることで、この電磁波が生まれて光速度で移動する様子を表すことができると、マクスウェルは考えたようです。
複素数の大定理である「オイラーの公式」を空間に拡張したバーサー表現にすることで、空間複素数のように計算することでそれが可能だと考えたようです。
光速度で移動する電磁波が生まれるためには、虚数によって電場と磁場が連鎖的に現れている状態が表される必要があるのでしょう。
ナンバー1651につづく

寒いですね。
仕事で、宇都宮方面に出かけていました。
（宇都宮餃子の好きな人と一緒でしたので、宇都宮駅ビル内のあおげん行きましたよ。^^ ）
それでなくても、忙しくて全然集中できないのに、
朝から夜まで、ずっと仕事のことを考えなければならない状況にあって、
（あおげんでも、半分は仕事の打ち合わせ？^^;）
まったく何もブログに手を付けられなくて、変な文章になっているかもしれません。
とりあえず、今後も少しずつ書いていきたいと思いますので、
どうか、よろしくお願いします。