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科学精神の意義
（１）はじめに
私は自分の科学上の業績を、心は個人の所有物であるという常識に対して、あるいは科学者は個人の脳が心を産むと思い込んでいるのに対して、先ずは高次元宇宙に神ともいうべき宇宙の心があって、これが分化して末端で個人の心になっていること、そしてこの高次元の宇宙の構造を解明し、それが個人の心の構造に反映しているし、文明の構造に反映していることを認識したことと思っている。そして今後の課題は今構築した高次元宇宙論に物理の根本法則を整合的に包含することとユートピア建設理論を構築することと思っている。
しかし、私の本意は知識の提供だけでなく、知識を産んだそれを貫いている精神を伝授したいというものである。しかし、その前に多くに人は私が間違っていると指摘している唯物科学の精神さえ体得していない。唯物科学の精神も主観的欲望だけを追求している世人から見ると高度な精神である。そこで本稿では科学精神とはどういうものかを説明したい。
（２）世人は主観的欲望を通してのみ世界と関わる
世間の多くの人は主観的欲望を通してのみ世界と関わっている。ご飯は食べるものだし、冷蔵庫は食料を保管するものだし、衣服はそれを着けてオシャレをするものだし、食べるために仕事をしなければならないし、そのために通勤電車に乗るし、電車は人を運ぶものであるし、駅は人が電車に乗り降りする場所だし、インターネットは情報を得る道具だし、それで音楽も聴けるし、と欲望の満足ばかりを追求している。宇宙の客観的あり方に無関心で、主観的世界像の中を生きている。
（３）科学の法則は欲望の満足を断念する精神によって発見された
しかし、主観的欲望を追求する精神では科学の法則は発見不可能である。主観的欲望を排除して、物事を完璧に客観的に認識できて、初めて法則の発見が可能になるのである。それも必要条件であって全然十分条件ではないが。
ここで言う主観的欲望の断念とは断食のようなものを意味するのではなく、中心となる関心事が主観的欲望の満足ではなくなっているということである。外界に対して主観的に働きかけることが関心の中心ではないということである。主観的欲望を満足するがそれについての関心は非常に薄いということである。
（４）運動する物体に成りきる
通常は物に対して外からかかわって、押したり叩いたり、運んだり引いたりするが、それは物体に対して主観的にかかわっているのであり、物体を客観的に認識するとは、自分が物そのものになって、どうされたときにどう動くかを体感することである。自分が物体そのものであるとして、あらゆる力の加えられ方に対して、どう反応をするかの心の準備ができているのが、ニュートンの運動方程式が解ったということである。そのときは運動する物体に成りきるのであって、この物体をどうしたいという外から主観的欲求で関わっているのではない。主観的欲望では特定の作用に対する物体の運動しか認識しない。狭い一面的認識しかしない。法則とはあらゆるケースを網羅して初めて法則と言える。殴ったときだけの運動法則とか、蹴飛ばしたときだけの運動法則とかあまり普遍性は無い。ニュートン力学とは一切の力の加え方に対して成り立つ運動法則である。
そういうものを発見する精神とはどういう心の持ち方かを考えてほしい。
（５）ニュートン力学で見る世界
「風が木の枝をざわざわと揺らしている」のをニュートン力学的に見ると、
風はニュートン力学を応用した流体力学でその運動を説明できる。現在は天気予報も流体力学を使って大気の運動をスーパーコンピュータで計算して予報している。空気の運動もニュートン力学に従う。
枝が揺れたのは風が木の枝にぶつかって力を与えたからである。揺れるというのは木の枝を弾性体と近似して計算できる。曲がったらその曲がり方に比例して戻す力が働いたときに揺れるという現象が起こる。
ざわざわという音は、風によって木の葉がこすれて摩擦によって、空気が振動したことによる。空気の振動とは空気の疎密波であり縦波である。疎密波とは空気の密度の濃淡が生じ、これが波となって伝わっていく現象である。これが耳の鼓膜を振動させ音となって聞こえるのである。
木の葉が見えるというのは、例えば木の葉に当たった光のうち緑色に対応する波長の光のみが反射され、それが網膜に当たって吸収され、視覚中枢に伝達され「緑」という意識を生じるのである。
このような主観的欲望を排除した世界認識が科学的世界の見方である。木の枝をどうしたいという主観的欲求に基づいて木の枝を認識するのではなく、客観的に認識するのである。
（６）主観的欲望の満足のみを追求するのはペットのように見える
物事を主観的欲望を排除して客観的に認識している者から見ると、主観的欲望の満足のみを追求して、科学者が物事を客観的に認識して研究して開発した製品を、仕組みをわからず使用しているユーザーはペットのように見える。エサの作り方は分からないが、与えられたエサには食らいつくのが全く一緒である。認識力の狭さはいかんともしがたい。
そもそも主観的欲望の満足を追求してこれから脱出できないのが、不幸の根本原因なのであるが。
（７）理性ある人間ならば世界の客観的認識を追求しよう
人間は本来、ペットのように主観的満足を追求する存在ではなく、理性を持った存在なのであるから、主観的欲望を排除して、世界の客観的あるがままの認識を追求してはどうだろうか。科学的教養というのは世間一般に開かれていて、本屋に行けば科学の啓蒙書は置いているのだから、ぜひ読んでみてはどうだろうか。
（８）神科学の精神とは
神科学になると、認識する客観的対象は外界のみではなく、あらゆる意識現象になる。ただ思考するだけでなく、自己の思考を観察しつつ思考するし、ただ感情を抱くだけでなく、自己の感情を客観視するし、ただ欲求を持つだけでなく、自己の欲求を観察するし、観察するのも唯観察するのではなく観察する意識も観察するのである。こうして観察して意識を純化した結果、意識の湧き出し源は宇宙の心である神々という結果になったのである。
この精神は主観的欲望というのは程遠い境地である。肉体的欲求のみではなく精神的欲求の束縛も克服している。ただ真理の追求のみの精神である。そういう高度な客観的態度から価値ある普遍的真理は発見されるのだと言いたい。
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物理学
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M.K.S.A.有理単位系における電磁気学の物理量の単位
（１）はじめに
電磁気学には様々な単位系が用いられているが、本論ではM.K.S.A.有理単位系で考える。
電磁気学では電場に関する単位と磁場に関する単位があって、入り混じって複雑になっているので、それを整理したい。
（２）表記
物理量Aの単位を［A］と表す。例えば力の単位はN（ニュートン）なので、
［Ｆ］＝Ｎと書く。
（３）電場に関する単位
クーロンの法則から出発する。
F=（1/(4πε０)）（ｑQ）/r2)
電荷の単位はＣ（クーロン）であるが、クーロンはＡｓ（アンペア秒）であり、Ｍ.Ｋ.Ｓ.Ａ.有理単位系ではＡが基本量である。
長さＬの単位を［Ｌ］＝ｍ（メートル）と書く。電流Ｉの単位は［Ｉ］＝Ａである。
電荷の単位は、［ｑ］＝［Ｑ］＝Ａｓである。
クーロンの法則の式から
［ε０］＝Ａ２ｓ２/(Nm2)・・・（１）
電場の強さをＥとすると
Ｆ＝ｑＥ
より、［Ｅ］＝Ｎ/(As)・・・（２）
電場の強さと力の関係から
Ｅ=（1/(4πε０)）Q/r2
すると電束密度
Ｄ＝ε０Ｅ＝（１/4π）Ｑ/ｒ２
なので
［Ｄ］＝Ａｓ/m2・・・（３）
（４）磁場に関する物理量
磁場も磁荷のクーロンの法則から出発する。
磁荷ｑｍとＱｍの間に作用する力の大きさは
F=（1/(4πμ０)）（ｑｍQｍ）/r2)
である。磁荷の単位をＷｂとする。
つまり［ｑｍ］＝［Ｑｍ］＝Ｗｂ
そうすると、
［μ０］＝Ｗｂ２/（Ｎｍ2）・・・（４）
磁場の強さＨを
Ｆ＝ｑｍＨで導入すると
［Ｈ］＝Ｎ/Ｗｂ・・・（５）
Ｈ=（1/(4πμ０)）Qｍ/r2
磁束密度を
Ｂ＝μ０Ｈで定義すると
Ｂ＝（1/4π）Ｑｍ/r2
なので、
［Ｂ］＝Ｗｂ/m2・・・（６）
（５）電流への磁場の作用
電束密度がＢのとき、電流Ｉの長さΔｌ部分には
Ｆ＝Ｉ×ＢΔｌの力が作用するので
［Ｂ］＝Ｎ/(Am)・・・（７）
（6）と（７）より
Ｗｂ＝Ｎｍ/A・・・（８）
（６）Ｗｂの書き換え
（７）を（4）、（5）、に代入して
［μ０］＝Ｎ/A2・・・（９）
［Ｈ］＝Ａ/m・・・（１０）
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電流と力から磁束密度を求めること
（１）はじめに
電磁気学の勉強をするとき、磁束密度Bを考えあれこれ計算をするのを学ぶ。しかし、磁束密度は直接観測されるものではなく、観測されるのは力と電流である。でも実際はそれさえ直接観測されるものではないが。しかし、電流とそれに働く力が観測されたとして、それから磁束密度Bを求めることを考えよう。実験事実から磁束密度をどう定めるかが問題である。私はそういうことを考えるのは初めてである。
（２）系の設定
一様磁場がある系を考える。磁場を表す物理量としてベクトル量である磁束密度B を考えそれを定めたい。一様磁場中に電流Iを流し電流の長さΔｌ部分に作用する力を測定する。電流は自由に向きを変えられるとする。
（３）観測事実
① 力の向きは電流に直交する。
② 電流の向きをいろいろ変えても力は必ず決まった平面上にのる。この平面をｘ−y平面とし、それに直交する方向をz軸とする。
③ z軸と電流のなす角度をθとすると力は
｜I｜sinθΔｌに比例する。
（４）考察
磁束密度Bの向きをz軸に取る。その大きさ｜B｜は、力との比例定数として定める。
つまり｜F｜＝｜B|｜I｜sinθΔｌとなる｜B|を磁束密度の大きさとする。
Bの向きがz軸の正の向きなのか負の向きなのか定めないといけないが、それは電流が、ｘ−ｙ平面上にあるときに、F×Iを磁束密度の向きと定める。
これで磁束密度は定まった。
（５）公式の導出
力は電流Iにも磁束密度Bにも直行し、その大きさは
｜F｜＝｜B|｜I｜sinθΔｌであり、しかもIとBが直交するときBの向きが
F×IなのでF=I×BΔｌとなる。
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光速度不変の原理の応用
(１）はじめに
特殊相対性理論におけるローレンツ変換
t’=(t−(v/c2)x)/(1−(v/c)2)1/2
x’=(x−vt)/ (1−(v/c)2)1/2
において、t’=0のとき、t=(v/c2)x である。この式を光速度不変の原理から、簡単に導出したい。
（２）思考実験
長さ２Lの台が地面の上を速度ｖで右に運動しているのを考える。地面に固定されている座標系をO系とし、台に固定されている座標系をO’系とする。
時刻t=ｔ‘＝0に原点x=ｘ‘＝0にある中央Cでランプを点灯する。AとBは右に速度ｖで運動しながらランプからの光を受ける。光速度不変の原理から、O’系ではランプからの光がAとBに到着する時刻は同じである。
（３）t=(v/c2)xの導出
中央Cから発せられた光が、右へ速度vで運動するAに到達するときのO系での時刻をｔ−とすると、
―ct―＝−Ｌ ＋ｖt― ・・・①
中央Cから発せられた光が、右へ速度vで運動するＢに到達するときのO系での時刻をｔ＋とすると、
① ct＋＝Ｌ ＋ｖt+ ・・・②
① から、t―=L/(c+v) ・・・③
② から、t+=L/(c−ｖ) ・・・④
O’系から見ると光速度不変の原理から、光がＡに到達する時刻とＢに到達する時刻は同じである。その時刻をｔ‘＝ｔ’０とする。
Ａ点に光が到達したときのO系での時刻とx座標はP（ｔ−,−ct−）
B点に光が到達したときのO系での時刻とx座標はQ（ｔ＋,ct＋）
ｔ‘＝ｔ’０を満足する直線は、点Pと点Qを結ぶ直線である。
そこで、その直線を
t=Sx+R ・・・⑤
と置く。SとRは定数である。
⑤に2点P,Qを代入してさらに③、④を代入して、連立方程式を解くと、
S=v/c2
R=L(1+v/c)/(c+v)
そこで、t’=0の直線を求めたいのであるが、それはL=0のときである。
するとR=０になって
ｔ=(v/c2)xになる。
目的は達成できた。
（４） 考察
自分が地面の上を等速度vで前方に進むとき、自分のいる場所では地面と運動している系では同時刻であるが、前方では同時刻ではなく、地面に固定された座標系においては、自分からの距離X 前方では、運動している自分の「今」より
ｔ＝(v/c2)Xだけ後の時刻である。
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（１）はじめに
上の図のように環状の経路Cに沿って電流Iが流れている場合を考える。経路Cは平面上にあり法線ベクトルをｋとする。Cの囲む面積をSとする。そこに、一様磁場Bをかける。その時環状電流に作用する力は、磁気双極子能率
ｍ＝ISｋに働くものと同じである。そのことを証明しよう。
（2）証明
偶力のモーメントはN=ｒ×F である。
微小の長さdrの部分の電流に作用する力は、F=Idr×B である。
環状閉電流に作用する偶力のモーメントは drについて線積分して
N=∮C r×（Idr×B)
と表せる。
ベクトル解析の公式
A×（B×C）=(A・C)B−(A・B)C を用いて、
N=I∮C（ｒ・B)dr−I∮Cr・drB
右辺第一項はベクトル解析の公式
∮Cｆdr=∬S k×∇ｆｄS
でf=r・B とおくと∇ｆ＝Bなので
I∮C（ｒ・B)dr＝I∬Sｋ×BdS=IS(k×B)
右辺第二項はストークスの定理
∮CA・dr=∬S （∇×A）・kｄS
でA=rとおくと∇×A＝∇×r=0 なので、
I∮Cr・drB＝I∬S（∇×r）・kdSB=０
したがって
N=IS(k×B)=m×B
ここでｍ＝ISｋ
つまり法線ベクトルｋで面積S電流Iの環状電流に働く偶力のモーメントは磁気双極子能率ｍ＝ISｋに働く偶力のモーメントと同じである。
証明終わり
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