仮説原子二元論で考える電子が原子核に落ちない理由
物質を構成する原子は原子核(+電荷)と電子で出来ているがなぜ電子(-電荷)にもかかわらず原子核に引っ張られて落ちないのか?
水素原子の場合は向心力と遠心力が釣り合って周回しているので原子核に電子が落ちないが(不安定でもある)
ヘリウム原子以降の原子で電子が原子核に落ちないのは全く別の理由となる。
K殻が2個の電子で埋まればお互いの斥力牽制によって押し合うので電子は原子核に引っ張られても落ちる事がない。(安定する)
K殻のさらに外殻のL殻の電子は原子核がL殻の電子を引っ張ってもK殻の電子の斥力牽制で押し合うため
L殻の電子は原子核どころかK殻にさえ落ちない。
よってK殻が埋まるヘリウム原子以降の原子の電子は電子の速度とか運動量とかと関係なく原子核のスピンによって電子の軌道が決まり動力を得て運動している。
原子核のスピンの回転方向はランダムなので電子の軌道もランダムとなるため、
その電子の軌道は法則性などなく予測不能、計算不可能である。
月面より100km上空を周回軌道に乗せるには時速約5800kmに減速する必要があるが
月面より100km上空を周回軌道に乗せるには時速約5800kmに減速する必要があるが、時速約28000kmで飛ぶ宇宙船をどのようにして減速させ周回軌道に乗せたのか?
はっきり言って逆噴射で時速28000kmから5800kmまで減速させるのは無理である。
現在の宇宙船自体にそんな能力が無い。
でも40年以上前に人類は月に行ったという事は当然、月面より100km上空を周回したという事である。
じゃあどうやって周回軌道速度まで減速させたのか?インターネットで探しても答えは見つからない(NASA、JAXSA等の秘密事項なのだろうか?)ので、自分で考えるしかないので考えた案を知恵ノートに書く事とする。
答えのヒントはこの動画である
https://www.youtube.com/watch?v=0jHsq36_NTU&rel=0
太陽の周りを地球や火星、木星、土星等の惑星が回り月は地球の周りを回わっているのだが、太陽自体が静止しておらず銀河系を周回する為に等速直線運動をしているのだ。
等速直線運動をする太陽の引力に従って惑星が公転しながら等速直線運動をするのでその軌跡がらせん状となっているのだ。
これで解決した。太陽の進行方向をZ、太陽と地球の公転面をXY座標にとる。
太陽と地球の公転面と地球と月の公転面は同じ平面上のXY座標になるので、太陽の進行方向Zの逆方向に宇宙船を-Z軸方向の軌道をとり、その後+Z軸方向に軌道をとりながら月を後ろから追いかける軌道で周回軌道に乗せればいい訳だ。
これで月周回への青写真が出来た訳だがこれを実現するためには太陽、地球、月、宇宙船の速度(地球、月の周回時の速度、月面100km上空を周回するための突入速度等)をXYZ軸全てに矛盾しない関係の速度を計算しなければならない。
で計算する。まず太陽のZ軸進行速度aが必要である。太陽は銀河系を240km/sで周回しているので240km/sで計算したいところだが、動画では時速70000kmで進行しているので、
太陽の進行速度S=時速70000kmと仮定しS=19.44km/sとして計算する。
地球の公転速度e=150000000km×2×3.14÷365÷24÷60÷60=29.87km/s
月の公転速度m=380000km×2×3.14÷27÷24÷60÷60=1.023km/s
宇宙船地球上空周回速度v=28000km÷60÷60=7.78km/s
宇宙船月上空周回速度v’=5800km÷60÷60=1.61km/sを基に計算するのだが
動画で見る限り地球や月はらせん運動しているように見えるが実際はZ方向に等速直線運動をしている。地球は太陽の重力によって、月は地球の重力によって等速直線運動しているにも拘わらずXY座標上で円軌道を描くため螺旋運動しているように見える。
地球の等速直線運動速度EはE^2=S^2+e^2
月の等速直線運動速度MはM^2=E^2+m^2
地球上空を周回する宇宙船の等速直線運動速度V^2=E^2+v^2
月上空を周回する宇宙船の等速直線運動速度V’^2=M^2+v’^2となり代入していくと
E^2=19.44^2+29.87^2
E=35.64km/s
M^2=35.64^2+1.023^2
M=35.65km/s
V^2=35.64^2+7.78^2
V=36.48km/s
V’^2=35.65^2+1.61^2
V’=35.69km/s
で36.48km-35.69m=0.79km/sの減速で周回軌道が可能である。
7.78km/sでは地球から脱出できない指摘もあるので7.78から10km/sに加速した場合
V”^2=35.64^2+10^2
V”=37.02km/sとなり
37.02km-35.69km=1.33km/s減速し、月面上空100kmに向かって突入すればいい。
あとは月の重力によって周回軌道に乗せる事が出来る。
ここで再度念を押さなければならないが、地球から月まで380000kmの距離を37.02km/sで進むのではない。あくまでも7.78km/sから10km/sに加速した場合はXY座標における移動速度は10km/sであるため公転面後方から月の後ろに回りこみXY平面における月への移動速度がほぼ0になる状態にしてZ軸後方からから月に接近するという事だ。
光速に近づけば近づくほど時間の遅れで亜光速移動体で飛ぶあなたより電車が速く走るように見えるのか?
本記事はYahoo知恵袋の質問で特に気に入った質問があり、その回答を知恵ノートにアップしていたものだが知恵ノートが終了するので
終了前にその記事をブログに移転したものである。
Q.光速に近づけば近づくほど時間の遅れで亜光速移動体で飛ぶあなたより電車が速く走るように見えるのか?
回答
まず亜光速で飛ぶ移動体(Aとする)と時速100kmで動く電車(Bとする)が同じ半径の円軌道を回る事はできないが、思考実験の前提として絶対切れない神の見えない鎖でぶん回していると考えたらAとBは同じ半径の円の軌道を回転する事は可能である。
解りやすいように円周100kmの円軌道をA及びBは同方向で回転させる。地上に電車B、その上空をAが回るとする。
A、Bのさらに軌道上空から見れば1時間でBが1周回る間にAが光速の300000km/sで飛んでいるとしたら10800000回転する。
しかしAに乗るあなたは光速に近づくにつれ時間の遅れによってBの方が速く回っていると感じる速度Vがあるとあなたは思っているわけですね?その前に遠心力によって宇宙船に張り付けられてぺっちゃんこになるが、それも無しという事であくまで思考実験としてなら結論から言えばありえると考えられる。
光速度c300000km/s、電車Bの速度vは100÷60÷60=0.028km/s、亜光速移動体Aの速度VとしAに乗るあなたが見て時間の遅れによってBに速度が抜かれているように感じるVの速度を計算する。
c^2=v^2+t^2
t=√(1-v^2/c^2)
tはAに乗るあなたの時間の遅れ係数
とりあえず光速の90%のv=27万km/sを代入し計算する。
t=√(1-0.81)
t=0.4358
地球上で1時間進んだとしてもあなたの時間は約26分しか進んでいない。
この場合君は電車Bを4706640回追い抜かした感じているが現実は9720000回追い抜かしている。
vの速度をさらに上げ光速の99.99%の場合
t=√(1-0.9998)=0.1414でこの場合あなたの時間は約8分30秒で
それでも1527120回追い抜かしているように感じるが現実は10799000回追い抜かしている
では一気にVを求めよう
1÷10800000=0.000000092
時間の遅れ係数tが0.000000092以上になるようにVを求める
cは1とする
t^2=V^2+c^2
V^2=c^2-t^2
V=√(c^2-t^2)
V=√(1^2-0.000000092^2)
電卓では計算できないので指数計算する
V=√{(1-(0.92×10^-7)^2}
V=√(1-0.8464×10^-14)
V=√0.99999999999999864
V=0.999999929
光速の99.9999929%以上の速度で飛べばBの方が速く動いているように感じる計算となった。
光速の99.9999929%で飛べばAに乗るあなたはBの電車と同速度で飛んでいるように感じるだろう。
しかしあなたが1時間だと感じても地上で走る電車Bは1240年経過するのでその間ずっとBは走りっぱなしという条件が付く。
電車でなく地上全体を眺めるとしたら1時間で1240年分の地球の光景を早送りで見る事ができるだろう。
導かれる結論
①光速に近づけば近づくほど周りの時間経過が高速で過ぎ去っていくような感覚になるので減速しているような感覚になる。