2007年05月08日

◆ 常温核融合の原理

 この項目は、いったん取り消しの扱いとしましたが、改めて復活させました。 ──

 常温核融合は、実験的には、ある程度は確実と言える。
 しかし、常温核融合の原理は、まったく未解明である。そこで、常温核融合の原理として、一つの仮説を提出する。

( ※ 水野忠彦の理論が有望と思われたが、その後、公認されていない。その理論が正解だとは言えないようだ。そこで、あらためて、本項の理論を提示し直す。)(以前示したあと、取り消しの扱いにしたが、取り消しを取り消す。)

 ── - - - - - - - - - - - - - - - - -

 常温核融合は、実験的には、ある程度は確実だ、ということは、前述した。
   → http://openblog.meblog.biz/article/72018.html
 また、コメント欄にリンクのある電子文書も有益だ。
   → http://lenr-canr.org/BookBlurb.htm
     (ここから PDF の電子文書を得られる。日本語版。)

 一方、常温核融合の原理については、まったくわかっていない。そこで、私見として、新たに仮説を出す。

 ──

 この仮説のもとになるのは、「超球理論」における「トンネル効果」の説明だ。あらかじめ、そちらを参照。
  → http://openblog.meblog.biz/article/46065.html   

 ここでは物体中を、粒子としての量子が通り抜けるのではなく、波としての量子が伝達する。入った量子と、出る量子とは、同じ種類の量子であるが、別物である。
 たとえば、電子Aが入って、電子Bが出る。電子Aと電子Bは別物である。一つの電子が通り抜けるのではない。

 なお、その証拠に、トンネル効果のトンネル電流は、ものすごく速い。光速に近い。一方、通常の電子が金属中を伝わる速度は、(電圧に依存するが)ものすごく遅い。低い電圧だと、人間の歩くぐらいの速度でしかない。
 (詳しくは、上記の  の文書のリンク先を参照。)

 ──

 さて。以上を踏まえて、次のような仮説が成立する。
 通常、入る電子Aと出る電子Aは、同種かつ同量である。しかしながら稀に、その等号が成立しなくなることがある。つまり、トンネル効果に、歪みが生じることがある
 すると、どうなるか? 
 入るものと出るものが、同種・同量ならば、つじつまが合う。しかし、つじつまが合わないとしたら、量子の振動がうまく伝わらなかったことになる。いわば、振動が崩れて、雑音のようなものが混じってしまう。
 すると、その雑音のようなものの効果で、別の量子に雑音がまぎれこんでしまう。その結果、別の量子に、量子レベルの歪みが生じる。たとえば、水素は水素であり続けるはずなのに、量子の雑音がまぎれこんだせいで、水素とは別の量子に変換されてしまう。
この仮説からは、次の結論が出る。

  (1)  原子核のレベルで、原子核の変換が起こる。(周回軌道上の電子の反応である化学反応とは異なる。)

  (2)  この反応では、(トンネル効果と同様に)光速に近い速度で物質中を伝わった波が、最終的に物質に転換する。(これは超球理論による。) そして、その転換が起こるときに、転換の乱れとして、本来発生するべき物質以外の物質が発生する。
( ※ トンネル効果の図で言うと、A と A’ が同じ種類にならない。A’は、A とは違う種類のものものになってしまう。……つまり、異なる元素となる。)(音波の比喩で言うと、壁を伝わった音を聞くと、本来の音のほかに、雑音が混じって聞こえる。)

 (3)  この転換は、一種の雑音の効果である。転換の状態もまた、純音ではなくて、ホワイトノイズふうになる。つまり、この転換から生じる原子は、一定のものではなくて、必ず、雑多なものになる。
 たとえば、この転換では、核融合だけが起こるのではなく、核分裂も起こる。重水素が核融合するだけでなく、パラジウムが鉄やクロムに転換する、ということもあるはずだ。
(原子番号は、パラジウム46、鉄26、クロム24、チタン22、カルシウム20 )

 (4)  この現象は、次の二通りの形で生じる。
  ・ 溶液中における、トンネル効果の乱れ
  ・ 金属中における、トンネル効果の乱れ

 (5)  この現象が起こる必要条件は、次のことだ。
 「トンネル効果が起こるほど、非常に薄い薄膜状態があること」
 特に、(4) と照合すると、溶液または金属が薄膜ふうの状態であることが必要だ。(そこを、トンネル効果ふうの振動が伝わる。)

 (6)  この現象の再現性は高くない。なぜなら、(5) の条件を満たすことの再現性が高くないからだ。溶液または金属が薄膜ふうの状態になるのは、かなり偶然性に依存する。したがって、再現性はあまり高くない。再現性を高めるには、溶液または金属が薄膜ふうの状態になるように、うまく条件を設定する必要がある。特に、金属の純度や構造は重要である。純度が低かったり、金属の鍛造や鋳造の仕方が異なると、再現率はたちまち低下するだろう。

 (7)  この現象の再現性を高めるには、トンネル効果素子と同様に、薄膜を一定の厚さにすればいい。半導体加工技術のような、微細加工技術を用いて、一定の厚さの金属薄膜と、一定の距離の空隙をつくり、その空隙に溶液を満たす。……この場合、溶液は固体ではないから、通常の半導体加工技術はそのままでは使えない。加工はかなり難しくなる。それでも、そういう加工をうまく実現すれば、かなり安定した結果が得られるだろう。(バラツキがなくなるわけではないが、バラツキが統計的に安定するだろう。)

 (8)  この現象は、トンネル効果による現象であるから、非常に小さな領域で発生する。一般のトンネル効果は、1ナノメートルぐらいのスケールで発生するから、常温核融合もまた、同様のスケールで発生しているはずだ。
( ※ 後述の を参照。)

 (9) 模式図は、下記の通り。 (クリックして拡大)
model_01.gif  パラジウム(酸化しない)の上に、不純物である金属が付着する。金属の表面は絶縁体である酸化物に覆われているが、一部は酸化物が剥がれている。金属とパラジウムの間は、1nm ぐらいの空間があるが、そこを溶液が満たしている。溶液には重水素が含まれている。
 この状態で電気を流すと、トンネル効果のトンネル電流が流れる。(電子の波が光速に近い速度で伝わる。)
 そこでは、粒子としての電子が移動するのではなく、波としての電子がトンネル効果で伝わる。伝わったとき、一端Aでは電子が消滅し、一端Bでは電子が発生する。
 ただし、雑音のような効果があるので、一端Bで電子が発生するはずのときに、電子が生じないことがある。そのとき、雑音の効果が、原子核に及んで、核分裂や核融合のような核変換が生じる。


 ──

 以上は仮説である。「こういうこともあるかもしれない」ということだ。
 以上のうち、(3) については確認済みであるようだ。(上記の PDF 文書による。)
 他の点については、よくわからない。(私はこの実験の専門家ではないので。)

 ──

 とりあえず、上記の仮説を出しておこう。
 なお、この仮説のキモは、「トンネル効果を超球理論で解釈する」ということだ。
 一方、従来の理論のように、「トンネル効果とは電子が物質中を超高速で通り抜けることだ」というふうに理解すると、いろいろとまずい点が生じる。(たとえば、電子が物質中を超高速で進むはずがない、とか。)また、当然ながら、従来の解釈では、上記の仮説のようなことは説明できない。

 ────

 本項の仮説に従った効果を、「トンネル核変換」と呼ぶことにしたい。これは、常温であろうがなかろうが発生する現象である。ただし、核融合とは限らず、核分裂も起こる。また、純粋な方向性をもたせることは困難で、必ずバラツキが生じる。あれやこれやと、何種類かの元素が発生する。



 ※ 以下は特に読まなくてもよい。(実験専門家向けの細かな話。)

 【 参考 】
 なお、バラツキの程度を予測することは、可能だと思う。
 上記の原理に従って、何らかの数理モデルを、量子力学の枠内で構築できる。その数理モデルに従って、バラツキの程度を予測できそうだ。
 具体的には、次の通り。

  ・ バラツキ自体は、金属材料などの材質によるので、予測が困難だ。
  ・ しかし、その値は定数になるはずだ。
  ・ とすれば、溶液や電圧の変動につれて、一定のグラフを描けるはずだ。
  ・ そのグラフが、理論と実験とで一致すれば、定数も判明する。


 
 【 補足 】
 上記の (7) では「金属薄膜」という表現を用いた。
 しかし、実は、金属薄膜というのは、必要条件ではない。実際にトンネル効果が起こるとしたら、それが起こるのは、金属中ではありえず、半導体中であるはずだ。とすれば、それは、パラジウムのなかではなく、溶液中であるはずだ。だから、薄膜である必要があるのは、溶液である。そのためには、パラジウムの空隙が、薄い空隙であればいい。パラジウム自体は、薄膜である必要はない。
 ただし、現実には、パラジウムをかたまり状にしたまま、空隙だけを薄くする、というのは困難だろう。パラジウムを薄くすることによってのみ、薄い空隙を作成することが可能だろう。というわけで、(7) では「金属薄膜」というふうに表現しておいた。(それが必要だからというわけではなく、現実にはそうするしかない、という意味で。)

 ──

 ※ この文書は、著作権フリーです。転載・引用・翻訳など、自由です。
   ただし、出典を明記することが条件です。
   出典とは、URLと著者名[ Hisashi Nando ]のことです。
posted by 管理人 at 01:57| Comment(11) | 物理・天文 | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
模式図を追加しました。
Posted by 管理人 at 2007年05月08日 20:40
おもしろい!
常温核融合のために超音波を波長がフラクタルになるような波にして、かけると核転換がおこる、というイスラエルの科学者のアイデアのでもとがわからなかったのですが、
波動と物体の変換ー共鳴構造ということなら
可能なわけだ。トンネル効果だから核力の制限もないと。
素人ですがわくわくしますね。最外郭の電子ー化学ドグマにいい加減うんざりしていました。
Posted by 団塊君 at 2007年09月11日 12:49
常温核融合を共通してどれにもエネルギー流におきた物質波のトンネル共鳴現象と私は考えています。
 その考える理由、事例をまとめパワーポイントにまとめました。7MBもあるファイルになりました。お返事がいただけるなら資料をお見せしたいと思います。GOOGLEやブログでお返事を頂く方法連絡を取り合う方法を知らないのでこれきりの一期一会になってしまうかもしれません。名前はばんまさのぶ伴 公伸といいJCFという研究会と電子情報通信工学会、日本物理学会に属しています。もしはぐれてしまったら探してみてください。インターネットでも私の論文が見つかると思います。
 実験研究環境を得たいが、それを持たない老人なのです。若い人に考えを伝える機会を持ちたいと思います。JCFの小島先生にはお渡ししたばかりですが、ことし2016のJCF17ではこのパワーポイントを使って皆さんにお披露目する予定です。
Posted by 伴 公伸 at 2016年01月02日 11:46
小野さんわたし伴の2016年01月02日 11:46の「常温核融合を・・物質波のトンネル共鳴現象と私は考えています。」のhttp://openblog.seesaa.net/article/435846848.html
をご覧いただきありがとうございます。ANDOROIDのタブレットにメールが届きました。わたしのアドレスをを探し出してくださってお返事をありがとうございます。
 1/2にも書いたようにパワーポイントで作成したファイルを小野さんに送ってみたいのですがいかがでしょうか。タブレットからでは送信できません。メールアドレスを知りたいと願います。私のアドレスはこのコメントを記入する際にメールアドレス欄内に書き込みました。ご覧になり読めたでしょうか。
 ところで「常温核融合でエネルギー源とすることは工学として困難」と小野さんはお考えだとメールにお書きになられましたね。
 そうかもしれません。でも安定して出力を実証する実験は水野さんや荒田さんが可能になさって技術は前進しているようです。
 水野さんらの開発を促進して力づけるには「困難」と考えては水を差すことになるでしょう。
 常温核融合が人類の滅亡前に完成するためには熱狂的開発が世間に巻き起こらねば無理な予想が私にはあります。

 20年以上前にフライシュマンとポンズ氏が電解液の充電作用に常温核融合の発熱を見つけた時、世間は熱狂し宝探しに殺到しました。
 あの熱狂が持続しないと実用化は1000年たっても実現しないでしょう。

 10分間ほどブログをよみ、「超球」という言葉を見ました。それについての記述にあった、物理に目標とする姿勢と理念にわたしも賛同します。

 でも波と粒子(量子)を同時に叶えるのが超球なのでしょうか。それだと、理念や姿勢と矛盾して、お化けをまるでお化けでないかのように置き換えただけでしかないような気がします。
 そして小野さんと同じ疑問を2重スリットの干渉にわたしも感じています。
 その『超球』でない「超球」という幾何と微積分と円周率との間を繋ぐ高次元の空間についての定義も存在します。そちらの定義は、つい最近本で30分ほど読んでみただけの知識ですが、常温核融合に非常に大事な理論なようです。
 お話の機会をこれから増やしたいと願います。
 タブレットからも同文を同時に送ります。
Posted by 伴 公伸 at 2017年01月20日 21:31
> 波と粒子( )を同時に叶えるのが超球なのでしょうか。

 同時に叶えるのは、現代物理学(コペンハーゲン解釈)。
 同時に叶えない(どちらか一方だけが交替で現れる)のが、超球。

  → http://hp.vector.co.jp/authors/VA011700/physics/quantum.htm
Posted by 管理人 at 2017年01月21日 06:50
 小野しんすけ管理人さん早速のお返事ありがとうございます。
 >『同時に叶・・コペンハーゲン解釈・・同時に叶えない(どちらか一方だけが交替で現れる)のが、超球。  → ・・・/VA011700/physics/quantum.htm  管理人 at 2017年01月21日 06:50』

 小野さんはなぜそれを「超球」と名付けたのでしょうか。まずその理由を知りたいです。超球の連想を問えば二重スリットの干渉とかけ離れ無関係そうな名前です。なにか命名の理由があるのでしょうね。教えてください。命名の際には、従前から使用される同名異義の有無を確かめたでしょうか。

 小野さんの命名を例えると、野良の街ネコにニックネームを個人的に与えて、狭義にうちの飼っている愛ネコのように装うのと似た感じがします。

 私は電子工学科卒業なんで、シュレディンガー方程式の解き方やコペンハーゲン解釈は習ったことがあります。ならったのは、発明後30年目あたり、でも日本に伝来したが、まだ教科書に記載の無かった時分です、それはいまから40年前だからうっすらとした記憶にはなっています。その記憶が異義を問うのです。

 でも教科教程による知識から見ると「同時に叶えない(どちらか一方だけが交替で現れる」だけでは新しい別個の理論ほどの違いには不足です。

 たとえば干渉という現象では干渉の原因に粒子を否定し、波動性だけが現れるというのが従来の理論ですから、どちらか一方だけが現れる超球の定義だけでは新しくありません。

 みたところ超球には疑問や提議に共感賛同はしますが、新規や改訂というほどの定義に足りないのです。
 改定するためには、いつどのような条件で交互入れ替わりがおきるかいわねば。
 いつ、どのような程度か必ず事前にそして事後に計算で予測と確認ができるほどにいわねば。

 少なくとも、いまは計算できなくても計算に辿りつくための方向性が定義の中に籠められなければ、野良ネコのニックネームです。

 新しい名前を付けてもお化けのままです。お化けをあっちの井戸から出るのとこっちの井戸から出るのと区別しただけになってしまいます。

 ご推薦のインターネットを開くとぱっと画面を流したら外村さんの電子線干渉実験が示されていました。わたしと同じ疑問を同方向に小野さんも見出している様子を感じました。
 でも1年前ですか?外村さんの訃報が新聞に出ました。残念な良い方をなくしました。私が10年ほど前に手紙をだしたら、丁寧なお答えを頂いたことがあります。ただ一度の文通交換ですが、優しく紳士なようすが短い文面でみてとれました。

 電子干渉実験では、ただ一個しか閉じられた空間中に存在しないはずの1量子が2重スリットによって干渉した。
 1個では干渉できない論理を持つ波動工学、量子力学がそれによって否定されました。それが外村さんの実験です。

 でも学校で教える量子力学では昔も今も干渉の原因を存在確率という確率波が働くと教えています。確率波の働きが明確に表れたのが電子の干渉実験だというのです。学校の理論にはお化けが忍び込んでいるのですが、主流派は宗教のように信じ疑うことを知りません。
 彼ら守旧の物理主流派が深く考える力を持たないことを示しています。

 わたしは彼らと違います。定義を確かめ哲学するべきだと思うのです。小野さんも私の仲間でしょう。

 1電子の電子波は必ずコヒーレントです。コヒーレントなので電子波は干渉可能ですが、干渉のためには縞の結像位置に2つの別個の位相が波動の値に必要です。

 しかし、1電子には位相をただ一つしか認めないのが量子力学の立場です。
 波動の性質はひとつの振幅値、ひとつの位相、ひとつの周波数または振動で定まり、3つの引数を持つ関数で波動があらわされます。
 だから二つの位相が結像位置に必要な従来の波動理論のみならず、同じ論理から量子力学をも外村の電子干渉実験の結果は、ただひとつの位相しかないのに干渉してしまった矛盾から、強固に完全に従来の論理を否定しているのです。

 こうして哲学し検証してみると、外村の電子干渉実験には量子に新しい定義を与えなければいけないことが示されています。だから小野さんの意見に共感し賛同します。

 わたしは波動がソリトンと呼ばれる波動になったとき、その性質が量子として我々には観察されるというようにその実験を理解しました。ソリトンとは孤立波とも呼ばれる波動です。孤立波には複数の周波数成分が含まれ、周波数ごとに特定の位相が一つだけ許されます。
 孤立波はフーリエ分解により正弦波などの三角関数波からなる多数の合成とみなせます。
 1 電子は多数の波動の合成からなる孤立波なのです。

 外村の干渉実験は量子説を否定するだけでなく、1電子という量子単位が、スリット2経路で量子より小さく2分するので、1量子の電子が1より小さい小数、実数領域の線形加算性を持つことも示しています。ですからソリトン(孤立波)が多数複数の周波数成分多数の位相、多数の波動を持つのは矛盾のないことです。

 論理を省きますが、こういうソリトンが多重障壁を無損失にトンネル共鳴し、量子群が障壁を透過したたときに起きる現象が常温核融合です。
 
Posted by 伴 公伸 at 2017年01月22日 11:00
http://hp.vector.co.jp/authors/VA011700/physics/quantum.htm
のページのなかで外村彰から日立にリンクさせるところ、その働きをさせてみたらリンク先が消滅してしまったようだ。編集をしてください。
Posted by 伴 公伸 at 2017年01月22日 11:08
> 小野さんはなぜそれを「超球」と名付けたのでしょうか。

 私は小野という名前じゃありません。お間違えなく。
 私が「超球」と名付けた理由は、すぐ上のリンクのページを見ればわかります。そこからリンク先をたどればいい。

  簡単な要約
  超球と超ヒモ (和訳・短縮版)
  英語版

 の順で読めばいい。
 読めばすぐにわかることを、いちいち質問しないでください。

> リンク先が消滅してしまったようだ。編集をしてください。

 ご指摘ありがとうございました。編集しました。
Posted by 管理人 at 2017年01月22日 13:06
お名前でなかったとは失礼しました。
gmailの受信においてお顔らしき写真アイコンにローマ字で名らしく見える文字があったのでよけいな推量をして失礼してしまいました。お許しください。
 超球について早速御指示のページにいってみます。探すのが私には難しいので広い心でしょうがないやっちゃとお許しいただければ幸いです。
Posted by 伴 公伸 at 2017年01月22日 20:13
ご紹介いただいたが、記事に示された「すぐ上の輪のページ」がみつけられなかった。
たまたまであったhttp://openblog.seesaa.net/article/445187526.html
に超球と超ヒモのリンクを見つけた
二つ目が、「一応、該当箇所を次項に抜粋しておく。
  → 次項」の次項というリンク
南堂さんのhttp://www004.upp.so-net.ne.jp/nando/physics2/wabun.htm
 これらにざっと目を通せば、概略を知るかな。まだ足りぬかな。
http://openblog.seesaa.net/article/445200367.html
の図は化けて私には見えない。わたしのPC環境ではまるで駐車禁止の標識のような形状のマークが一個ずつ絵の入るところに見える。編集でみえるようにできるかな。環境はソニーVAIO windows7home premium intel(R)Core(TM)i3 cpu 64bit OS
結局私の問にまだ解決がない。問「なぜそれを「超球」と名付けたのでしょうか。まずその理由を知りたいです。超球の連想を問えば二重スリットの干渉とかけ離れ無関係そうな名前です。なにか命名の理由があるのでしょうね。教えてください。命名の際には、従前から使用される同名異義の有無を確かめたでしょうか」
 ところで管理人さんは南堂さんですか?
超球についての感想を言うと、いまのところ野良猫にニックネームをつけて、かわいがるのと超球の名付け方が同じように見えます。
 お化けの井戸をあちらの井戸とあなたの井戸と区別して名前を付けたのと超球の名付け方が同じように見えます。
Posted by 伴 公伸 at 2017年01月22日 21:02
 すぐ上の輪のページ
   ↓
 すぐ上のリンクのページ

 http://hp.vector.co.jp/authors/VA011700/physics/quantum.htm

> の図は化けて私には見えない。

 ブラウザのせいでしょう。ブラウザを変えてみてください。
 なお、 gif 形式の画像なので、パソコン環境による特別な理由で見えない場合も考えられます。その場合は、別のパソコンで見てください。

> 問「なぜそれを「超球」と名付けたのでしょうか。

http://www004.upp.so-net.ne.jp/nando/physics2/wabun.htm

 の初めの方を読めばわかる。
Posted by 管理人 at 2017年01月22日 21:09
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