地球を一周する定在波

シューマン共振（シューマンきょうしん）あるいはシューマン共鳴（シューマンきょうめい、Schumann resonance）は、地球の地表と電離層との間で極極超長波 (ELF) が反射をして、その波長がちょうど地球一周の距離の整数分の一に一致したものをいう。その周波数は7.83 Hz（一次）、 14.1 Hz（二次）、 20.3 Hz（三次）、……と多数存在する。常に共振し続けているので常時観測できる。

1952年、ドイツの物理学者であるヴィンフリート・オットー・シューマン（Winfried Otto Schumann, 米国イリノイ大学在籍）により発見された。

シューマン共振のエネルギー源は、雷の放電や太陽風による電離層の震動だといわれている。

[編集] 関連項目

• 共振
• 共鳴

この項目「シューマン共振」は、地球科学に関連した書きかけの項目です。加筆・訂正などをして下さる協力者を求めています。（Portal:地球科学）

ニコラ・テスラ

ニコラ・テスラ

ニコラ・テスラ（セルビア語ラテン文字表記・英語：Nikola Tesla／セルビア語キリル文字表記：Никола Тесла、1856年7月10日 - 1943年1月7日）は、19世紀中期から20世紀中期の電気技師、発明家。交流電流、ラジオやラジコン（無線トランスミッター）、蛍光灯、空中放電実験で有名なテスラコイルなどの多数の発明、また無線送電システム（世界システム）を提唱したことでも知られる。磁束密度の単位「テスラ」にその名を残す。

8か国語に堪能で、詩作、音楽、哲学にも精通していた。

[編集] 年譜

ラボラトリーでの実験風景

1856年7月9日深夜、ハンガリー王国（現在のクロアチア西部）リカ＝コルバヴァ県ゴスピチ (Gospić) 近郊のスミリャン村 (Smiljan) で生まれる。父母はセルビア人で、父はセルビア正教会司祭。姉が2人、兄デン（12歳で事故死）、妹が1人。兄を喪った5歳の頃から幻覚を頻繁に見るようになったとされる。また、「テスラ以上の神童」と呼ばれた兄を上回るために勉学に励み、特に数学において突出した才能を発揮したとされる。

1880年、オーストリア帝国グラーツのポリテクニック・スクール在学中に交流電磁誘導の原理を発見する。1881年に同校を中退し、ハンガリー王国ブダペストの国営電信局に就職。23歳でプラハ大学を卒業したらしい（その後、エジソン社のフランス法人に勤めたともされている）。

1884年にアメリカに渡り、エジソンの会社・エジソン電灯に採用される。当時、直流電流による電力事業を展開していた社内にあって、テスラは交流電流による電力事業を提案。これによりエジソンと対立し、1年ほどで職を失うこととなる。

1887年4月、独立したテスラは、Tesla Electric Light Company（テスラ電灯社）を設立し、独自に交流電流による電力事業を推進。同年10月には交流電源の特許を受諾されている。

1888年5月16日、アメリカ電子工学学会でデモンストレーションを行い、それに感銘を受けたジョージ・ウェスティングハウスから100万ドルの研究費と、特許の使用料を提供されることとなった（契約には、特許の将来買取権が含まれていた）。

テスラの発明した交流発電機は、ウェスティングハウス・エレクトリック社によりナイアガラの滝の発電所に取り付けられた。また同年には循環磁界を発見。超高周波発生器を開発する。だがウェスティングハウス社技術陣の中でも孤立し、1年で離れることになる。

1891年、100万ボルトまで出力できる高圧変圧器を発明。

1893年、無線トランスミッター発明。

1898年、点火プラグで米国特許取得。

1901年、J・P・モルガンの援助により、ロングアイランド、ショアハムに高さ57mの無線送信塔「ウォーデンクリフ・タワー」 (Wardenclyffe Tower) の建設を開始。1905年に完成するも、その後モルガンとの関係が悪化して資金繰りに詰まり、研究は中断。アメリカ合衆国が第一次世界大戦に参戦すると、1917年にタワーは標的にされるとの理由で撤去された。

1915年、エジソンとともにノーベル物理学賞受賞候補となるが、共に受賞せず。双方が同時受賞を嫌ったためとも言われている。1930年代にも受賞候補に選ばれるが、受賞はしなかった。

1917年、米国電気工学協会エジソン勲章の授与対象になるが、これを断る（後述）。

1943年1月7日、ニューヨーク市マンハッタンのニューヨーカー・ホテルで死去。86歳。その死後、数トンに及ぶとされる彼の発明品・設計図は「アメリカ軍とFBIが没収した」「ユーゴスラビアを通じてソ連の手にも渡った」と噂され、半ば伝説のように流布した。実際には一度FBIに押収されて複製された後、母国に返還された。原版はベオグラードのニコラ・テスラ博物館に保管されている。

[編集] エジソンとの確執

テスラがエジソン電灯に入社した当時、エジソンは既に研究者・発明家として実績を積み重ねており、テスラがエジソンに対して憧れや敬意を持って就職したのだとしても何ら不思議はない。二人の確執は主に「直流と交流との確執」から始まるとされている。

エジソンは工場の（エジソン好みの直流用に設計された）システムをテスラの交流電源で動かすことが出来たなら、褒賞5万ドルを払うと提案した。直流の優位性・安全性また交流の難しさなどを考慮したうえでの発言だったが、テスラはこれに成功し、交流の効率の良さを見せつけた。しかし交流を認めたくないエジソンは褒賞の件を「冗談」で済ませたため、テスラは激怒し、その後退社することになる。

以下はエジソンとの確執をあらわすエピソードである。

1917年、貧しい生活を送っていたテスラの許に、米国電気工学協会からエジソン勲章が授与されるという知らせが届いた。テスラはこれを断った。「私に名誉の勲章をくださるということですが、それを上着につけてあなた方協会員の前で得意げに見せびらかせばよいという事ですか？あなた方は私の体を飾り立てるばかりで功績を認められそこなった私の頭とその画期的な発明には何も与えてくださらない。今日、あなた方の協会があるのは、おおかた私の頭とその産物が下地を与えたからだというのに」

またエジソンの名言「天才は1%のひらめきと99%の汗（努力）」を皮肉って以下の言葉を残している。

「天才とは、99%の努力を無にする、1%のひらめきのことである」（「天才とは、1%の直観と99%の徒労である」とも）

しかしテスラはエジソンの工場に勤めていた頃、毎朝10時半から翌朝5時まで研究改良・製作に打ち込み続けた努力家であり、エジソンが「貴様にはかなわない」と言ったという。

なお、後年エジソンが語った所によると、件の「名言」は取材した記者がエジソンの発言を努力賛美の発言のように勝手に書き換えたものであるという（「天才は1%のひらめきと99%の汗」の真意）。エジソンの真意は「1%のひらめきがなければ99%の努力は無駄である」であり、テスラの皮肉はエジソンの真意と、はからずも類似している事になる。

[編集] 人柄

幼少期は空想と数々の強迫観念に囚われていたらしい。成人してからは異常な潔癖症で知られた。また、「宇宙人と交信している」「地球を割ってみせる」などの奇怪な発言や行動が多い。

その奇抜とも取れる研究内容や、数々の伝説、冷遇された人生なども相まって、彼や彼の発明であるテスラコイルはカルト団体や疑似科学方面から熱い注目を集めることが多々ある。特に、晩年は霊界との通信装置の開発に乗り出すなど、研究にオカルト色が強まったこともあり、テスラの名を一層胡散臭いものに響かせる原因ともなっており、彼への正当な評価を余計に難しくさせている（もっとも、晩年の研究においてオカルト色が強まったのは、エジソンも同様である）。

しかし冷静に判断すれば、彼は純粋なただの科学者である。その研究テーマが風変わりであることが多々あり、社会とうまくやっていく能力にほんの少々欠けており、生涯でいくつかの“競争”に敗北しただけである。

容貌は長身でとてもハンサムであり、モルガンの令嬢などとのいくつかの恋もあったが、うまくはいかなかった。モルガンが資金援助を打ち切ったのも、娘との関係があるとも言われている。結果的には生涯独身であった。

「公園を歌いながら散歩しつつ思考しており、なにか閃いたらしく蜻蛉返りをした。」と当時の目撃者が記録している。

友人で作家のマーク・トウェインは彼を「稲妻博士」と呼んでいる。「アメリカSFの父」と呼ばれるヒューゴー・ガーンズバックも友人であり、テスラ死後にそのデスマスクを製作させている。

なお科学技術の発展に著しい貢献をしたとして、母国セルビアの紙幣ディナールの肖像として使われている。

[編集] 世界システム

ウォーデンクリフ・タワー

世界システムと呼ばれる電磁波を用いた送電装置を開発しようとしていた。

[編集] IEEEとの関わり

IEEE（電気電子学会）のエジソン勲章受章者リストによると、テスラは1916年の同メダルの受章者として挙げられている。

1975年には、テスラの名前を冠したIEEE ニコラ・テスラ賞（IEEE Nikola Tesla Award）が設けられている。

[編集] 気象兵器

1898年ニューヨークの新聞記者の前で2トンの鉄の塊を粉々に粉砕するという実験がテスラにより行われた。これは高周波の振動を発生する装置によるものであるとされる。テスラはこの兵器の出力を上げれば、「この地球でもリンゴを割るように真っ二つにできる」と述べた。この兵器は「地震兵器」と呼ばれている。

また、1995年（平成7年）2月から4月にかけて、オウム真理教は、地震兵器や電磁シールドの設計図を入手するために6人から成る調査団を、ユーゴスラビアのベオグラードにあるテスラ博物館に派遣した。しかし、閲覧の許可は下りなかった。

[編集] 関連記事

• テスラ（磁束密度の単位）
• かご形三相誘導電動機
• テスラコイル
• テスラタービン
• ネオンアート（テスラが創始とされている）
• 気象兵器
• 電流戦争
• ベオグラード・ニコラ・テスラ空港（テスラの名にちなむ）
• テスラモーターズ（電気自動車メーカー。彼の名にちなむ。）
• プレステージ (映画)（映画内に登場）
• K-20 怪人二十面相・伝
• 変人偏屈列伝

[編集] 参考文献

• Margaret Cheney『Tesla: Man Out of Time』（Dorset Press、1981年）　ISBN 0-88029-419-1
• マーガレット・チェニー（鈴木豊雄訳）『テスラ—発明王エジソンを超えた偉才』（工作舎、1997年（平成9年））　ISBN 4-87502-285-9
• ジョン・ケース（佐藤耕士訳）『ゴーストダンサー』（ランダムハウス講談社文庫、2007年（平成19年））　ISBN 978-4-270-10135-3
• 新戸雅章『発明超人ニコラ・テスラ』（ちくま文庫、1997年（平成9年）） ISBN 4-480-03248-7

[編集] 外部リンク

ウィキメディア・コモンズには、ニコラ・テスラに関連するカテゴリがあります。

• IEEE エジソンメダル受章者リスト
• IEEE ニコラ・テスラ賞
• 発明超人ニコラ・テスラ
• Tesla's Wardenclyffe Science Center Plaque [1]

プラズマって、なんですか？

補足

回答ありがとうございました。納得する一方で新たな疑問もわきました
＞「物質の第４態だ」という人もいます。
水が氷、水、水蒸気の３態をもつように、「水の」プラズマというものが、あるのでしょうか？「二酸化炭素の」プラズマとか。
＞炎はプラズマです
もし、何かの物質の第４態だとするなら、炎は「なんの」プラズマでしょうか？
それとも、上記のように「なにかの分子」の第４態という考え方自体おかしいのでしょうか？

マグネトロン

マグネトロン断面

マグネトロン外形

マグネトロン (magnetron) は発振用真空管の一種で、電波の一種である強力なノンコヒーレントマイクロ波を発生する。 レーダーや電子レンジに使われている。

構造と動作 [編集]

マグネトロンは他の熱電子管と同様、ヒータにより加熱された陰極(カソード)と陽極(アノード)からなる。

カソードは管球の空胴の中央に配置され、ヒータにより加熱されることで熱電子が放出される。また、アノードに対して負の高電圧が印加されることにより、電子はアノードに向かって進行する。一方、管球の軸方向に永久磁石などで強力な磁場がかけられており、進行中の電子はフレミングの法則にしたがい方向を曲げられ、カソードとアノード間の作用空間と呼ばれる空間を周回する。アノードは規則的に設けられたキャビティと呼ばれる共振空胴を形成しており、特にそのキャビティ先端部周辺を電子流が通過する際にキャビティの共振周波数で強力な高周波発振が発生する。 それをループやスリット等のアンテナにより管球の外に備えた導波管等に出力することで各種の利用が可能である。

応用 [編集]

マグネトロンが発生するマイクロ波は放送、通信、レーダー、電子レンジなどに応用されている。

　マイクロ波とは電波の範疇で高周波帯側を示す概念なので、低周波より多くの周波数帯域を通信のために使うことが可能であり、その結果、情報量もより多く伝送できる。

　また、発生するマイクロ波は強力で直進性もあるので、その反射波の戻ってくるまでの時間とその方向を測定することで、離れた地点の物体の位置や距離の探知を行うことが可能であり、この装置をレーダー（電波探信儀、radar)という。

　電子レンジに使用される周波数は他の応用と電波障害を起こさないように、国際規格で、2.450GHz帯(ISMバンド)に統一されている。電子レンジによる加熱の原理は、極性分子である誘電体にマイクロ波をあてることにより高周波電界の周期に従い分子が振動し熱が発生することを利用したものである。(マイクロ波加熱参照)。電子レンジの周波数が2.450GHzに統一されている理由は水の分極分子と共振する周波数だからでもある。

歴史 [編集]

原型となるものは1920年GE社の Albert Hullにより発明された。（1916年は静電制御型発振管の特許を回避するために磁力制御型の開発を開始した年）これは陽極と陰極がそれぞれ1個の同軸構造であり、低周波しか発振できず、マイクロ波を発振できなかった。1925年当時15kw出力20kHzの発振しか実現していない。AlbertHull 自身が通信用途よりも電源コンバータを用途に考えていた。

1927年東北帝国大学の岡部金治郎により「分割陽極型マグネトロン」が開発され国内で発表された。これによりマイクロ波の発振が可能になった。1928年にはアメリカの学会で八木アンテナと共に英文論文も発表された。

その後なぜか「陽極分割型マグネトロン」は1934年2月28日にRCAのErnest G.Linderによって米国特許が出願され取得された。 1935年にドイツの Hans Hollmannが「多分割共鳴空洞マグネトロン」として改良発明し、1940年にはイギリスの John Randall と Harry Bootが水冷式の大出力マグネトロンを開発した。そして奇妙なことに日本軍がそれらを再発見することになる。

1940年代に第二次世界大戦で使うマイクロ波レーダーの共同開発のためイギリスからアメリカに上記の技術がもたらされて、連合国側の勝利に貢献することになる。

日本はマイクロ波マグネトロンと八木アンテナという要素技術を他国に先駆けて発明していたのに、軍や産業界の無理解により太平洋戦争の開戦までにマグネトロンパルスレーダを実用化していなかった。ドイツを中心とした海外情報を元に旧式の３極管発振と非八木アンテナの低性能なレーダだけを実用化していた。当時の技術開発は外国で完成済みの兵器体系を国産化してコピーすることであり、自力で演繹的に開発できなかった。戦時中に改めてドイツから技術導入した射撃制御レーダーのウルツブルグ (レーダー)はコヒーレントレーダーだったので単純にマグネトロンを使えず、完成したのは1945年7月だった。日本軍は、1942年1月にアメリカ領フィリピン、2月にイギリス領シンガポールを陥落したときに接収したパルスレーダーをコピーしているが、これも、ほとんど間に合わなかったとされる。当初から国産のマグネトロンを使用したレーダは海軍の二号二型電波探信儀だけでホーンアンテナを利用していた。この試作が1941年で、完成したのが1943年である。このレーダは戦後、民生用の船舶レーダに流用された。

1946年にマグネトロンが発するマイクロ波が食品の温度を上昇させる効果がパーシー?スペンサーによって発見され、これが電子レンジの端緒となった。

現在でもレーダー?電子レンジの高周波源として利用されている。現在ではデジタル信号処理の発達により、マグネトロン発振後にリアルタイムに単純なコヒーレント処理が可能となっている。

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1. 光の波動性・粒子性
2. 放射性原子核の半減期

　　左图是脑细胞，右图是宇宙结构，从两张图来看何其相似，充分说明了我们只是宇宙的一个分形，一个缩影而已，也说明了宇宙和我们一样，也是有意识的，而且都是一体的。

　　17世纪著名的哲学家兼数学家、物理学家莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz: 1646~1716)曾发表过叫做单子论(Monadology)的独特思想。

　　那是一种宇宙由无数个单子(monad)构成，每一个单子里面有一个完整的宇宙的思想。

　　仔细想想这个思想可以知道它表现了宇宙的分形结构。

　　即，一个粒子如果在其里面又包含着一个完整的宇宙，那么，那个宇宙会由更小的无数个粒子构成，而在那每一个粒子里面又会有其他更小的宇宙。

　　这样的过程会无限反复，从而，就可以称之为分形结构了。

　　如果宇宙的确是由分形结构所构成，我们所属的这一巨大宇宙也可以被称之为是一个粒子。

　　说不定我们就是生活在不过一个粒子的世界里面。

　　而且说不定像宇宙这样的粒子有无数个。

　　那么，应该就会有包含那所有的宇宙粒子的巨大生命体。

　　并且，那个巨大生命体不可能就是所有一切的终点。

　　那个巨大生命体同样也只会是个比他更巨大的宇宙里面的一个粒子而已。

　　在分形结构里这样的过程也会无限反复。

　　分形宇宙论认为宇宙本质上是一个粒子。

　　构成宇宙的无数个粒子里面又会有其他小宇宙。

　　人也是宇宙的一个组成部分，所以我们也可以以人为中心描述分形宇宙。

　　即，我们所属的这个宇宙是某个巨大生命体内部的一个小小粒子，像我们宇宙一样的粒子会有无数个。

　　那个巨大生命体头上又会有另一个广大的宇宙展开，那个宇宙又是另一个更加巨大的生命体内部的一个粒子而已。

　　还有，我们的身体由无数个小粒子构成。

　　其每一个粒子里面生活着非常微小的人，会认为我们是非常巨大的生命体。

　　进而，那些微小生命体的身体里面还会有更加微小的无数个宇宙在反复着。

左の図は脳細胞で、右の図は宇宙構造で、２枚の図を見るととても似ており、私たちが宇宙のフラクタルで、１個の縮図に過ぎないことを示すと同時に、宇宙も我々同様に意識を持ち、すべてが一体であることを示している。

　　１７世紀の著名な哲学者兼数学者、物理学者ライプニッツ（Gottfried Wilhelm Leibniz：１６４６　 １７１６）はかつて、単子論（Monadology）と呼ばれる独特な思想を発表した。

　　この思想を細かく見ていくと、宇宙のフラクタル構造を表現していることがわかる。

  つまり、１個の粒子がもしその内側にまた１個の完全な宇宙を含んでるとすれば、その宇宙もいっそう小さい無数の粒子から構成されており、その１個の粒子の中にまたいっそう小さい宇宙があることになる。

  このようなことが無限に繰り返されれば、それはフラクタル構造と呼んでいいだろう。

  　私たちは1個の粒子の中で生活しているに過ぎないのかも知れない。

  またこの宇宙のような粒子が無数に存在するのかも知れない。

以下原文中国語は続きますが、翻訳飽きた・・・・