結婚をシミュレート（その２３）

　現在２０１９年５月２１日１７時２２分である。

「太郎さん、『結婚をシミュレート（その４）』から、ずっと１日のことを、描いているのよ。２０回よ。もう、帰ってもらわなければ」

　統合失調症について、新たに分かったことも含めて、ずっと、しゃべってきたからね。

「私の実家を訪問するのの、最終回、お願いするわ」

　分かった。

　じゃあ、シミュレート、スタート。

麻友父「最後は、磁石がなぜ、引き合うか、だったな」

　はい。

　ちょっと、復習しましょう。

　絵を、見せるだけです。

麻友母「速いですね」

　絵で見せちゃう、というのは、数学でも、物理学でも、重要です。

　そして、私の仮説は、静止しているとき、 クーロンと観測される電子は、自分に対して、速さ で動いている時、

クーロン

と観測される、という法則を、認めるというものでした。

　そして、今度は、逆向きに、電流が流れているとき、実験通り、電線が、斥けあうかを、計算したいのでした。

麻友父「そうだった。次の絵は？」

　もちろん、こういう絵です。

麻友父「ああ、そうか、クーロンの法則に、持ち込むというわけか」

「クーロンの法則って？」

　この図に書いてある式、

というので、 は、力、 は、 は、普通に、円周率で、 は、真空の誘電率というある定数、 は、電荷と電荷の距離、 や は、それぞれの電荷の電気量、を、表している。

「そんなに、バーッと、言われても」

　この式全部は、分からなくて、いい。

　ただ、力、 を、求めるとき、 と を、かけるんだということだけ、知ってればいい。

「力が、 って、force だから？」

　そうだと思う。物理学では、力を表すとき、 を使うこと、多い。

「それで、これだけで、計算出来るの？」

麻友母「太郎さんの仮説では、式にルートが入ってますから、計算は、難しいですね」

　私も、そんな難しい計算は、しませんでした。

　近似を使ったのです。

「あっ、『相対論への招待（その１２）』で、証明は、テイラー展開というオールマイティに近い武器でやるけど、今は認めてって言って、近似使った。思い出したわ。この式、あの時の式と、ほとんどそっくりよ」

　そうなんだよ。ローレンツ変換の式で、特殊相対性理論は、こればっかりなんだよ。

「そうだとすると、太郎さんは、磁石を、相対性理論で、説明しますって、言ってるけど、そのローレンツ変換の式で、計算して、電線と電線が、斥けあうことが、出てくれば、磁石の説明、ほとんど終わりということね」

　特待生には、もう分かったね。

麻友父「近似と言うことは、

という近似式の応用で、

というのを、使うんだな」

　そうです。

　まず、陽子と陽子の間の反発力は、どちらも、静止してるので、

　次に、速さ、 で動いている電子と、止まっている陽子との間では、お互い相手が、速さ、 で動いていると、観測しますから、自分は同じまま、相手が、

クーロン

となって、引力が、次のように、なるはずです。

　ここで、近似式の登場です。

ですから、

と、なります。

「あっ、最後のまとめ、やってあげる。

だから、

と、すれば、いいわね」

　よく、２つに分けることを、思いついたなあ。

「私と太郎さん、以心伝心よね」

麻友母「２つに、分けたのが、どう生きるんですか？」

「つまり、第１項が、止まっているときの力、第２項が、速さ、 になったとき増える力。だから、電子同士は、お互いを、 で動いていると感じているとして、第２項だけを見て、 を に置き換えるだけで、計算できてしまう」

　じゃあ、引力になるか、斥力になるか、計算してよ。

「この場合、力がプラスだと、斥力、マイナスだと、引力に、なるわね。２個の電子と２個の陽子で、止まっているときの力は、打ち消し合う。

　　陽子と電子　　　電子と電子　　陽子と陽子

　　陽子と動く電子 　　　　動く電子同士

と、足して、どんどん消える。

　ああ、２の自乗で、４倍になるのか。

とすると、

となる。

　プラスだから、斥力よ。

　それが、分かったばかりか、同じ向きに、流れてる場合、電子同士は、お互いを止まってると、太郎さんは、仮定した。

　だから、この のところだけ、取っちゃうと、同じ向きのときの力が、今計算したので、４倍のところが、消えて、逆に、２倍のところだけ残るから、結局、大きさは、反対向きのときの力と同じで、向きが逆、つまり引力だと分かる。同じ向きに電流が流れていると、引き合うと、定量的にも、求まる。

　つまり、磁気を使って計算したものが、全部、再現できる。

　はっきり言って、高校３年生で、磁石使わないで、電磁気学、全部マスターする方法知ってたなんて、太郎さん、反則よ」

　そう、私は、もの凄い武器を持っていた。

　１年浪人して、大学に入り、電磁気学の授業を、楽しみにしていた。

「授業、全部、分かったでしょ」

　ところが、どっこい、そんなに、甘くなかった。

　電磁気学の授業は、人気があり、廊下まで、学生があふれるほど。

　朝一番の授業は、座れるらしい、と聞いたけど、朝寝坊しやすい私は、なかなか授業に出られなかった。

　それまで、優等生だった私は、授業に出ないで、独学というのは、初めての経験だった。

「じゃあ、試験は？」

　前期の電磁気学の試験は、１００点中２６点だったかな？

「太郎さんの点数とは、思えない」

　勉強してなくて、物理学でこんな点を取ったのは、初めてだった。

「そんな、さっきの武器は？」

　私と同じことは、１００年以上前から、分かってたんだよ。

　ただ、私は、このように、電子が動いていると、引力が働いたり、斥力が働くことを利用して、万有引力と言われている、重力を、見直そうとしていた。重力は、電磁気力とおなじ速さで、伝わる。だったら、重力と電磁気力は、同じものの、違う側面ではないのか、と考えた。

　これを、一生追求していたのが、アインシュタインだった。

「成功したの？」

　今まで、私、アインシュタインが、どういう結論を出したか、意識して見ないようにしてきたんだ。

「また、太郎さんも、アーベルと同じで、他の天才を、敬遠する」

　自分で、やりたかったんだよね、これは。

「それで、最近、気が変わったの？」

　まあ、アインシュタインが、どこまで、到達したのか、見てみようかな、と。

「どうやって見るの？」

　アインシュタインの論文が、訳されてるんだ。

アインシュタイン『アインシュタイン選集』（共立出版）

アインシュタイン選集 2 ―一般相対性理論および統一場理論―

「読んでみるの？」

　図書館で、予約した。

「でも、アインシュタインが全部解決したとは、聞いたことないわね」

　自然は、奥深いんだよね。

『ホーキング＆エリス』が、脱稿したら、もっと量子力学を、勉強しようと思ってる。

「楽しみがあるわね」

麻友母「磁石は、相対性理論の効果というの、磁石の中で、電流がまわってるなら、Ｎ極とＳ極なら、同じ向きに回ってるから、引きつけ合う。Ｎ極とＮ極なら、逆に回ってるから、反発するというのは、慣れると、分かり易いですね」

麻友父「また、面白い話を、聞かせてくれ」

「それは、太郎さんを、認めるということね」

麻友父「こんなに、娘と仲良く話しているのを、裂くわけには行かないからな」

　ありがとうございます。

麻友母「麻友、良かったわね」

　じゃあ、シミュレート終了。

　麻友さん。今日は、随分頑張ったな。

「丁寧に説明してくれれば、分かるのよ」

　じゃあ、シャーペン期待してるよ。

「余りそれを、せかさないで」

　じゃあ、おやすみ。

「おやすみ」

　現在２０１９年５月２１日２１時４２分である。おしまい。