すべてが 一つになりつつある

唯一の創造者に対するマクスウェルの信仰がいかにして科学革命を引き起こしたか。

私たちが今日経験している世界は、19 世紀のスコットランドの科学者で博学者であるジェームズ クラーク マクスウェルの科学的洞察とビジョンのおかげでその存在を誇っています。電磁気学における彼の先駆的な研究は、携帯電話や無線インターネットからラジオ、X線スキャナー、衛星通信、電子レンジ、テレビ、スピーカーの磁石に至るまで、私たちが享受し、あらゆる瞬間に依存している本質的にすべての先進技術の基礎となっています。クレジット カード、さらにはバッテリーの充電まで。

マクスウェルは物理学の偉大な統一者であり、アインシュタインの研究を可能にしたのは彼の発見でした。実際、マクスウェルはアインシュタインにとっての「アインシュタイン」であり、彼の洞察はアインシュタインの主なインスピレーションでした。

マクスウェルは、未来から来たタイムトラベラーのように見える方法で数学的法則に従って物理的現実を説明しましたが（科学者がマクスウェルの研究の重要性を理解するまでに数十年を要したため）、物理学を統一するというマクスウェルの願望のインスピレーションは、次のようなものから来ました。より深いソース。マクスウェルにとって、彼の物理学は究極的には、統一された秩序と法則を通じて現実の全体を統治する唯一の創造主なる神への信仰の表現でした。

電気、磁気、そして混沌からの秩序

マクスウェルの時代、電気、磁気、光の科学は、異なる声やアイデアが混ざり合った不協和音でした。これまでの科学者たちは、電気と磁気の複雑で興味深い特性に関する数多くの発見を行ってきましたが、より深いレベルで何が起こっているのかについては誰も知りませんでした。

その後、1861 年にマクスウェルは電磁気学の数学的物理学を説明した論文「力の物理線について」を発表しました。マクスウェルは、科学者が研究してきた電気と磁気の多様な現象すべてが、わずか数個の方程式 (現在では「マクスウェルの方程式」と呼ばれています) によって簡潔に記述できることを示しました。マクスウェルの相互接続された 4 つの方程式は、アンペール、ヘンリー、ボルタ、エルステッド、クーロン、ファラデーなどのこれまでの発見をすべて統合し、何世紀にもわたって闇に包まれていた科学分野に輝かしい光を当てました。

光あれ

マクスウェルは、電気と磁気が 2 つの別々の別個の力ではなく、同じ統一された電磁力の 2 つの表現にすぎないことに気づき、電磁場は移動する波の形で光の速度で空間を伝わると予測しました。電気と磁気の分析に場の概念を導入し、電磁気学を支配する新しく発見した方程式を反映したマクスウェルは、電磁気学の物理学も光の物理学と統合できることにすぐに気づきました。

彼は、電磁気学を支配するのと同じ方程式が光も支配しており、赤外線、紫外線、電波、マイクロ波、虹の色に至るまで、あらゆる形態の光が実際には電磁放射の波であることを発見しました。マクスウェルは、磁気、電気、光という、発現の仕方が大きく異なって見える 3 つの現象が、同じ現象の異なる側面であることを実証しました。

理論的予測が実際に実験的観測に先立って行われた珍しいケースとして、マクスウェルは電磁スペクトル内に多数の種類の未知の波が存在することを予測しました。彼はまた、そのような電磁波はすべて情報を運ぶことができる (そして真空中でも情報を運ぶことができる) と予測しました。

マクスウェルによる微分積分の形式での電磁気理論の定式化と、当時の遠隔作用理論とは対照的なこの場の基本的性質の擁護は、現代物理学の基本的にすべての基礎となり、そして今でも基礎となっています。アイザック・ニュートンによる万有引力と運動の法則の発見（地球の重力が単一の法則の下で天の重力と結びついたもの）は物理学における最初の大統一とみなされているが、マクスウェル方程式は物理学における第二の大統一として知られるようになる。物理。

色の物理学を解明する

マクスウェルは、光の性質を電磁波として明らかにし、色の数学的理論を開発し、色覚の仕組みを正確に理解した最初の科学者でもありました。マクスウェルは、絵の具の顔料の混合と色光の混合の間に根本的な違いがある理由を示しました。彼は、絵の具の顔料の混合は減算的なプロセスであるのに対し、色のついた光の混合は加算的なプロセスであることを実証しました。絵の具の顔料は特定の色を吸収するため、目に見える色は吸収されない色で構成されます。

対照的に、光源から直接目に届く可視光のスペクトルからの変化していない色の光は、純粋で反射がありません。マクスウェルは、これらの色の組み合わせとして白が得られる限り、任意の 3 色を原色として使用できることを証明し、さまざまな色が異なる電磁波長にどのように対応するかを明らかにしました。マクスウェルは、色の混合には異なる電磁周波数の混合が含まれることを説明し、同様に、異なる波長がどのようにして異なる色の光を分離させ、プリズムを通過するときに見えるようになるのかを示しました。

人間の目には赤、緑、青の光に対する 3 種類の色受容体が必要であるという色覚の理論を開発したマクスウェルは、一般的な種類の色覚異常の原因を特定するために多数の被験者の測定を行いました。彼は、色覚異常者は 3 つの色受容体の 1 つ (通常は赤色) が欠損していることを発見しました。マクスウェルは色覚理論を利用して、最初のカラー写真も制作しました。赤、緑、青の別々のフィルターを使用して物体の写真を撮影し、同じフィルターを使用して写真を投影することで、フィルター処理された画像を組み合わせました。

アインシュタインの相対性理論と量子物理学への道を開く

アルバート・アインシュタインは、「科学の一つの時代が終わり、次の時代がジェームズ・クラーク・マックスウェルによって始まった」と述べています。当時の科学者にとってマクスウェルの方程式は神秘的で理解しにくいものであり、彼の方程式が一般に理解されるまでにはマクスウェルの死後約 30 年かかりました。その結果、マクスウェルの画期的な理論は、次世代の物理学者がその説明力を完全に明らかにするまで待たなければなりませんでした。

マクスウェルの研究がよりよく理解されるにつれて、量子物理学の創始者マックス・プランクが述べたように、「彼は比類のない偉大さを達成した」こと、そして彼の理論は「すべての知的業績の中でも最も偉大なものに数えられるに違いない」ことがすぐに明らかになった。マクスウェルの理論は、20 世紀の物理学のすべての偉大な勝利の原型となりました。

マクスウェルは物理学の新時代を切り開き、プランクの量子理論やアインシュタインの特殊相対性理論や一般相対性理論などの 20 世紀の発展への道を切り開きました。 「特殊相対性理論は、その起源をマクスウェルの電磁場方程式に負っている」とアインシュタインは述べた。 1922年にケンブリッジ大学を訪れたとき、アインシュタインはホストから、ニュートンの肩の上に立ったので素晴らしいことをしたと言われた。アインシュタインは、「いいえ、そうではありません。私はマクスウェルの肩の上に立っています。」と答えました。

神の啓蒙精神

マクスウェルは、「アブラハム、イサク、ヤコブにご自身を現された神は自然の神と同じである」と固く信じていました。マクスウェルによれば、たとえこの創造行為自体が科学的説明の余地がないとしても、神の創造行為はすべての科学の前提となっている。マクスウェルにとって、宇宙と自然法の神聖な創造は、「宇宙の近くと遠くのすべての部分における分子の同一の性質など、宇宙の一見説明不能な特徴によって明確に証明されている」。

自然界の均一性と自然法の統一は、それらを存在させ、「尺度、数、重さによって万物を整えた」唯一の神の統一された意志を反映しているにすぎません。マクスウェルは、宇宙の「統一性は同じ知恵と力によって意図され達成されており、その統一性、正確さ、対称性、一貫性、計画の継続性が重要な属性である」と断言し、人間の中にある神聖なイメージによって人間はその統一性を理解できると信じた。そして世界の合法性。

マクスウェルは、「創造のあらゆる原子の完璧さは計り知れない」と見て、「自然の秩序ある均一性」は創造主のしるしであると主張した。マクスウェルにとって、物理学は「知恵と真実が至高であり、力がその奉仕者である」世界を明らかにした。自然法則の相互関連性は、神が神の存在を伝達する方法であり、この神の伝達を明らかにするのは法則の統一です。その結果、マクスウェルは、物理法則を研究する人は誰でも「研究を進めるにつれて、自然法則は単なる最高権力の恣意的で無関係な決定ではなく、無限の力が単に目的のためにのみ機能する、1つの普遍的なシステムの重要な部分を形成していることが分かるだろう」と述べています。探求不可能な知恵と永遠の真実を明らかにする。」

Reference : Everything is Becoming One
https://www.beyondbelief.blog/p/everything-is-becoming-one