１．６．電子の波動性と粒子性

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　エネルギー体理論による光（電磁波）模型は、は電子の面方向への姿勢の変化が静的エネルギー体に転写したものとしています。（素粒子編「1.3電子遷移、3.1電磁場、3.3電磁波、4.1光の生成、4.2粒子と波の二重性、4.4光速度不変の原理2、4.6ドップラー効果」）そこで、先ず、電子の波動性と粒子性をエネルギー体模型で説明したいと思います。電子の波動性と粒子性を表す有名な実験があります。

　二重スリット実験は、粒子と波動の二重性を典型的に示す実験です。リチャード・P・ファインマンはこれを「量子力学の精髄」と呼びました。ヤングの実験で使われた光の代わりに1個の電子を使ったものです。電子銃から電子を発射して、向こう側の写真乾板に到達させます。その途中は真空で、電子の通り道にあたる位置に2本のスリットがある板を置きます。スリットを通った電子が写真看板に到達すると写真乾板に点状の痕を残します。沢山の電子を発射すると、写真乾板には電子の痕が濃淡の縞模様として描かれます。その縞模様は波の干渉縞と同じであり、電子の波動性を示しています。この解釈として、「多数の粒子の振る舞いが波としての性質を形作る」とする説がありました。しかし、不思議なことに、この実験では電子を1個ずつ発射させても、同じ結果が得られるのです。すなわち電子を1度に1個ずつ発射させることを何度も繰り返してから その合計にあたるものを写真乾板で見ると、やはり同じような干渉縞が生じているのです。（Wikipedia 二重スリット実験　参考）

　次図は、電子の二重スリット実験の模式図です。

図57

　この実験の最も謎のところは、電子を１個ずつ放出しても干渉縞ができるところです。この詳細な考察は、サイト「哲学的な何か、あと科学とか」に詳細に検討されているので、ご存じない方は是非参考にして頂きたいと思います。量子力学の標準的な解釈（コペンハーゲン解釈）としては、以下の２つにまとめられます。

・電子（物質）は、観測される前は波のような存在であるが、観測されると

粒子になる。
・観測される前の波とは、粒子がどこで観測されるかという確率を表している。
（哲学的な何か、あと科学とか　参考）

　コペンハーゲン解釈は、正解から外れていると言う事でもなく、非常に巧みな表現となっています。ただし、実際に「電子は観測される前は波のような存在で観測されると粒子になる。」などということはありません。それでは、エネルギー体模型で説明しましょう。エネルギー体模型の素粒子は、エネルギー体の回転する波が、中心の球状部分から減衰しながら無限に広がっているとしています。この電子の波の裾野は電磁場で、状況により電場や磁場の性質を表します。つまり、素粒子は波なのですが、裾野部が場の性格そして中心の球状部分が粒子性の性格を表します。次図は、エネルギー体模型による“電子の二重スリット実験”の解釈を表しています。

図58

　電子が、二重スリットのうちの一つであるスリットXを通過したとします。電子の裾野部は、もう一つのスリットYにもかかっています。そのため、ホイヘンスの原理により、スリットXとスリットYの出口で回折現象が発生し、２つの波の干渉が起こります。そして、電子の粒子部は、干渉縞の谷間を通って進みます。何故なら、その谷間は、エネルギー体のエネルギーレベルが低くなっているからです。電子が広がりのある波とした時、スクリーンにその波の跡が残らないのは、電子の粒子部と裾野部のエネルギーレベルの圧倒的な差のため、同時に観測できる装置がないからなのです。と言うか、波の広がりである電子の裾野部を直接観測出来る装置が、現在のところないのです。また、電子の粒子部の位置を確率的にしか把握できないのは、電子の波は、裾野部が減衰しながら広がっており、なおかつ回転しているため、スリット（他の色々な姿勢の電子）などに衝突して、上下左右の色々な方向に動き、計算できないからです。しかし、電子の進む方向はランダムでも、回転する波の周波数は共通です。そのため、無数の電子がスリットを通過すれば、電子固有の周波数が現れてくることになります。また、無数の電子が様々な方向と角度でスリットを通過するにも拘わらず、干渉縞として一定の波長に揃ってスクリーンに現れる理由は、全ての電子の回転する波が、スリットを起点とするからです。以上により、粒子と波の二重の性格を持つエネルギー体理論による電子模型が、電子の二重スリット実験による干渉縞の出現現象をうまく説明できることが分かりました。
　最後に、電子や陽子などの素粒子は、何故、超高圧状態のエネルギー体が波として回転する粒子部が、空間である静的エネルギー体に溶融しないで、粒子部を形づくっているのかと言う疑問が残ります。その理由は、圧縮された空間（静的エネルギー体）の中で行き場の無くなったエネルギーが回転を始め、素粒子が生成されたと考えていますので、素粒子が、圧縮された空間の中にある（閉じ込められている）限り溶融しないで安定的に存在すると言えます。（素粒子編「2.5絶対零度の素粒子」、宇宙変編「2.1重力発生1」参照）
　次図は、そのイメージです。
図59

(追記;ヤングの二重スリット実験は、別巻エネルギー細胞体で完全説明となります。)

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