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角運動量の保存則の矛盾

まずこの記事についてクロメル様にアップロードに根気の無い私に代わってお力添えいただき感謝にたえない. こうして掲載できることにお礼をいくら重ねてもたりない.

今回の記事は物理学に多数の矛盾が存在するということを,これから幾つかの記事で矛盾シリーズとして発表するものだ.

その一つが外力の関わった角運動量保存則だ.

角運動量保存則に定義の背反矛盾した2種存在

角運動量保存則には定義の背反した2種が存在し,定義同士が矛盾している. ひとつを力の働かぬ慣性運動のひとつで重心を貫き通す回転軸を持った回転の運動とする一方で,ふたつめの中心力という外力が働き,回転軸を持たない回転運動という2種の矛盾のことだ. 定義はただひとつの事象を定めねばならぬのに,二重にしかも互いに背反した条件で定義がされている. このように2枚舌の背反する条件を用いた矛盾がある.

ジャイロや独楽

角運動量の保存則といえば独楽の回転運動がだれでもが思い浮かべる第一の最初だろう.回転の中心を持った慣性運動の一つが回転運動だ. そういうジャイロや独楽の回転運動がある.このような慣性運動には外力は関わらない. 惑星や人工衛星の自転のように宇宙に浮かんだ剛体なら軸の摩擦からの減速がない.

すると回転角速度は減速せずに確かに角運動量は保存されて観察できる. そういうことから外力がないことが角運動量の保存則の条件だ(参考 ウィキペディア).

角運動量保存則の確認できるジャイロや独楽には実際に実物の軸が無くとも,その重心に回転軸が貫通している. 回転軸はジャイロや独楽という剛体において特定の位置に移動なく一定している.

天体の公転

公転する星の重心に公転の回転軸は通っていない. 公転の主従どちらの天体にも,合成重心にも回転軸は貫通していない. 回転軸は星の特定の位置距離に一定せず固定されていない. 主従天体のあいだには自由空間が挟まれて,空間には物体の通過が可能だ. ところが天文学では外力が中心力の場合は角運動量保存則が存在するとしている(参考 天文学辞典). 天体には中心力という外力が公転の回転運動に働いているという.

背反矛盾

力の存在の有無,慣性の存在の有無,軸の貫通位置の固定の有無という条件がまったく背反している. このように2枚舌の背反する条件を用いた矛盾が角運動量保存則の定義にある. さらに以下の問題がある.

中心力の存在は天体の公転だけの特徴ではない

剛体の対に働く万有引力は常に重心と重心を結ぶ線分上に働く.球体同士なら中心から中心を結ぶ線上に働く たとえば自動車やロケットや運動する物体が軌道を曲げるとき必ず進行方向と直交し径の内に向いた中心力がある. だから中心力は何ら特別な条件ではない. ゆえにすべての力学において働くちからはそのどれもが中心力である. だから天文学の角運動量保存則だけに中心力と呼ぶようにさも特別であるような扱いをする理由がない.

リンゴの万有引力と運動エネルギーの増加

枝にあるリンゴと大地は引き合い,リンゴは大地に落ちながらリンゴは運動エネルギーを得る. 万有引力は公転の原因ともなる外力であり,外力が働けば運動エネルギーが増加する.この運動エネルギーの増加は慣性を連続させないので角運動量保存則とは慣性運動の有無において矛盾する. 運動エネルギーは増加しているが,可能性としてあたかも角運動量保存則とは別の,エネルギーの流入量と流出量の収支が一定のようにみえる現象が起きている.

公転における角運動量一定

ベクトルの演算をすると公転する天体の角運動量は一定である. 角運動量の一定は数学の学理において証明されている.

しかしだからといって角運動量保存則だと決定するような証明ではない. なぜならたしかな角運動量保存則の確認できるジャイロの回転の演算とは辿る道筋が違う. 同じ結果になろうとも道筋が違えば意味は異なる.

だから数学の学理がジャイロの角運動量保存則に無関係であることを覆せるわけではない.

そして太陽を原点とした軌道面において公転する天体は楕円を描く,または近日点移動を考慮すると,閉じない輪を描いたり,複数回の閉じぬ輪の後に軌道の起点に戻る. それは近日点を無視したり,どの天体を座標の静止点の基準に選んだかによって変化する.

要するに座標系の選び方に楕円軌道の角運動量は影響されているのだ. ところが太陽系を含む銀河や大銀河は全体として何層にも重層した運動をしている.どの天体を基準にするかで軌道の形も角運動量も異なる. したがって公転運動の角運動量保存則は座標系の選び方から生まれた見かけの姿にすぎない.

矛盾に未知の分野があり歴史の偉人たちが見過ごした学理が残っている.

天文学辞典の角運動量保存則という説は明らかな矛盾を抱えた間違いと思うか思わないかお答えのご意見を期待します.

物理学に残された未知の分野は無いと考えるのは傲慢な思いあがりなのだろう. 枝にあるリンゴと大地は引き合い,リンゴは大地に落ちながらリンゴは運動エネルギーを得る. 万有引力は外力であり,外力が働けば運動エネルギーが増加する.この運動エネルギーの増加は慣性を連続させないので角運動量保存則とは矛盾する. おまけに球形の剛体の対に働く万有引力は常に重心と重心を結ぶ線分上に働く. だから中心力は何ら特別な条件ではない.すべての力学において働くちからはそのどれもが中心力である. 天文学辞典の説は明らかな矛盾を抱えた間違いである. 天文学の公転運動において運動エネルギーの増加と減少の収支がなぜ相殺しているかそれがこの矛盾を解く鍵だ.

確認

まだ信じられぬならスケートリンクに初心者用椅子状補助具を押してみるとよい.楕円の軌道を氷上に描いて辿ってみる.太陽の焦点から離れると距離の二乗に反比例して弱る力を想定し,加速を毎時調整してみて,はたして軌道から離れずにいられるか試すのだ.軌道から離れぬ実加速は太陽の万有引力の働きと異なっている.太陽側焦点からの力では遠日点側でのカーブを描けない.実際に自分のスケートで氷上の軌道を4季の期間スケールに辿ればわかる.