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原始太陽から1億5千万キロメートルのところを公転していた惑星は他の惑星と異なった風貌を持つようになった。惑星は地球と呼ばれる。惑星は微惑星をひきつけ成長し、重力を増し、さらに遠くの微惑星を引き寄せて成長した。
原始の地球の構成成分は現在の太陽系に漂う、惑星に吸収されなかった微惑星を調べることで推定する。具体的には隕石と彗星である。太陽系に存在する元素は、多い順に、水素、ヘリウム、酸素、炭素、窒素、鉄、マグネシウム、硫黄、アルミニウム、ナトリウム、カルシウム、ニッケルとなる。大部分の元素は太陽に存在するが、水素、ヘリウムは特に太陽に多い。上位の元素は恒星内部の核融合反応でできやすい元素（原子核）である。
隕石のうち、惑星ができた当時から存在する最も古い隕石は炭素質コンドライトである。この隕石の化学組成は水素、ヘリウムを除いて、先の段落のとおりである。鉄・ニッケルばかりでなく、かなりの量の水や炭化水素が含まれている。コンドリュール(球粒)と呼ばれる小さな球状の粒子を含む。コンドリュールのできた年代は45.6億年前と測定されている。宇宙の無重力の状態では、揮発性分子が集合してできた物体は球になると予想される。炭素質コンドライトは熔融・固化という熱変成を受けていない隕石と考えられている。
落下する微惑星は衝突エネルギーにより融け、微惑星中に含まれていた水分や気体成分は一瞬にして蒸発した。現在の地球の半分くらいの大きさになると、重力は気体を捕まえていられる強さになり、大気の層ができた。原始大気による温室効果で熱が宇宙空間へ逃げる速度が遅くなり、地表は徐々にマグマに変わりはじめた。やがて、地表は煮えたぎるマグマオーシャンへと変化し、その深さは500キロメートル、温度は千数百度に達した。マグマオーシャンの中で重い鉄などの成分は軽い岩石分と分離して、マグマオーシャンの底に溜まった。
地球の半径が現在の70%くらいになると、マグマオーシャンの底に溜まった重い金属は一気に中心へ落ちていき、核を作った。このときに開放された重力エネルギーにより地球は芯まで融け、軽い岩石成分(マグマオーシャンの部分)と金属核に分離した。
鉄などの重い金属の大部分が核として沈みこんだとすると、地表に残るのは酸素、炭素、窒素、マグネシウム、硫黄、アルミニウム、ナトリウム、カルシウムなどである。炭素、酸素、窒素は生物を構成する有機物を作る骨格を提供する元素である。これらの元素は揮発性の分子を作る。原始大気を通過する間に隕石は熱せられ、二酸化炭素や水、窒素などの揮発成分は原始大気や宇宙空間に離脱していったであろう。それでも、地表のかなりの部分を覆うだけの量があったであろう。
まわりに吸収する微惑星が少なくなると、地球は徐々に冷え始めた。地球の熱は厚い大気を通して宇宙へと放出される。つまり、大気はマグマの温度から宇宙空間の温度まで温度勾配ができ、その勾配の中で激しい対流が発生した。水は最初は高い位置で雨に変わり、地表に達するまでに蒸発した。大気が冷えるに従い、徐々に低い位置まで達するようになり、ついに、地表が300度になった時、地表に雨が降った。地球が、その装いを他の惑星と変える決定的な事件であった。
月の誕生については最近「巨大衝突説」が注目されている。火星ほどの小惑星が原始地球に衝突し，小惑星と地球の一部がこなごなになって地球周辺に飛び散った。それが再び集まって地球の周りを回転するようになったと考えられている。この大事件は地球史上のどこで起こったのであろうか。この事件により、地球成分の分離（核・マントル、大気、海の形成）はリセットされた可能性がある。
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地球を融かしたエネルギーの源は位置エネルギーと呼ばれます。一般的な言い方にするとポテンシャルエネルギーです。位置エネルギーは重力の作用する場で生じるエネルギーで、重力の中心へ移動（運動）することで、運動エネルギーに変わります。物体にぶつかれば、その物体を破壊したり、変形させ、熱エネルギーになって空間へ逃げていきます。重力の中心には質量（物体）が必ずありますから、位置エネルギーは最終的には熱エネルギーになります。
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地球のコアができるとき、大量の位置エネルギーが解放され、地球全体が融けるエネルギーになったという表現を読んだとき（丸山茂徳・磯崎行雄著、生命と地球の歴史（岩波新書、1998年））には驚きました。地球表面での落下・衝突でも地球全体が融けるような気がします。しかし、鉄などの金属が中心に落ち込み、コアが形成されると同時に芯まで融けたとしたほうがイメージがより具体的で、ダイナミックです。隕石が落下して地表が融けるのも位置エネルギーの解放です。
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位置エネルギーと運動エネルギー、すなわち、物体の位置と運動は相互に関係しあって、エネルギーとしての総和は一定の値になります。熱エネルギーは熱く、化学エネルギーは燃料などの実体があって、捕らえやすいですが、位置エネルギーには実体はありません。中学校で位置エネルギーを習ったときは面食らったものでした。位置エネルギーを生み出す場があって、その場があるために物体が運動します。運動すると位置が変わり、その位置にふさわしい量の位置エネルギーを得ることになります。
重力場を二次元で表現してみましょう。重い物体が薄い膜の上にあると、重みで膜がへこみます。まっすぐ転がっていた玉はその凹みで運動の方向が変わります。凹みに捕らえられると物体の周りを回転することになります。実際の世界では摩擦があるために運動エネルギーは熱エネルギーに変わり、やがて玉はへこみの中心の物体にぶつかるでしょう。場に置いた玉は重力場、すなわち、勾配にしたがって運動することになります。たくさんの重力場があると、凹みが重なり合って複雑な空間ができます。宇宙は星の質量により、でこぼこしていることになります。
地球上では地球という質量が圧倒的な重力場を作っていて、地球上の物体は逃れることはできません。
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日常生活で見ることができるのは重力場と電界、磁界の3つです。自然界では雲の中に静電気によりプラス極ができ、地面がマイナスに帯電して、電場が作られます。しかし、その間に置かれた物質は通常、電気的には中性であるため、あまり影響を受けません。が、電場の勾配（電位差）が大きくなると、放電(電子の流れ、稲妻)が起きます。
人工的に作られた空間では電場を利用して電気器具が作られます。蛍光灯の中には両側に電極があり、その中を電子（マイナス）が運動します。電子が蛍光灯のガラス面に塗られた蛍光物質と衝突して蛍光灯は発光します。家庭用の電気は交流で、プラスとマイナスが交互に交代するタイプの電気ですから、蛍光灯の極はどちらがどちらと決められているわけではなく、交互に交代しています。
磁場は地球上にあります。地球は巨大な磁石であり、地球上の磁石は地球の磁場の影響で、N極は北極を、S極は南極を向きます。
電場にはプラスとマイナスがあり、力場のベクトルはプラス極から噴出し、マイナス極に吸い込まれます。原子の世界ではプラス極は陽子で、マイナス極は電子です。ところが、磁場には吸い込み点、噴出し点はありません。すなわち、モノポールはありません。
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空間に存在する物体に一定方向に力がかかるとき、その空間を場と定義しました。力がかかるので力場です。抽象化した場の考えは種々の現象の説明に使うことができます。場所により、力の方向と強さが変化することもあります。たとえば、川を場とすると、力は水流と考えられます。流れる水により、川にある物体は力を受けます。同様に、大洋を航行する船では海流という力を受けます。帆船ならば、さらに風という力を受けます。
重力場などは一定の値で変化しませんが、流れは強さや力の大きさが変化します。重力場では位置エネルギーと運動エネルギーの和が一定になりますが、一般的な場では一定になるとは限らないでしょう。ポテンシャル場の一般的な表現はラグランジュ方程式、ハミルトンの方程式（ラグランジアン、ハミルトニアンなどの演算子）と呼びます。くわしくは解析力学の専門家にお尋ねください。
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人間世界も限られた種類の価値観に支配され、そこに存在する頭脳(人間)に一定方向に「力」をかけます。現在は自由主義、合理主義、資本主義といった価値観が優勢であり、現在の知性はこの方向に絶えず力を受けています。そのため、行動も合理主義的傾向が強く、経済活動は資本主義の考え方が中心になります。価値観は時代により変化します。人間の価値観に影響する（力を加える）場について、整理しておくこと、それがこのメルマガを書く動機のひとつになりました。重力タイプであれば、1種類の価値観で、その軽重が場を作ります。電磁タイプの場合は2種の対立する価値観がその場を形成します。対になる2つの考え方はよく引き合いに出されることともいます。いくつか列記してみましょう。民主主義（最大多数の最大利益・幸福を善とする）と自由主義（いかなる理由によっても個人の利益、幸福が損なわれないことを善とする）。性善説と性悪説。求心的（権力主義、秩序志向）と分散的（無政府主義）。
宗教も一定の場を作り出し、その所属員の考え方に影響を及ぼします。また、企業精神も、職業による考え方も「場」の形成として整理できるでしょう。
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電場と磁場が合成されたものを電磁場と呼びます。銅線内を電子が振動すると電磁場が銅線の周りに発生します。電磁場は振動しながら空間を伝わります。これを電波と呼びます。真空中なら光速度で伝わります。電波は波長の長い電磁波です。波長が短くなると、別の名前で呼ばれます。分子がエネルギーを得て振動、回転する場合もその状態の変化により電磁波を発生します。マイクロ波や、遠赤外線、赤外線と呼びます。分子や原子の電子がエネルギーを得て、放出するときに電磁波、すなわち、光が発生します。高速の電子が重金属にぶつかって急に減速するときにX線が、原子核のエネルギー変動によりガンマ線が発生します。この2つの電磁波の波長は同じくらいですが、X線は人工的に発生した電磁波を、ガンマ線は原子核から発生したものを言うようです。
電磁波が物体にぶつかると、そのエネルギー（波長）により、物体が変化します。電波は物体に自由電子があるとき（金属であるとき）、自由電子を振動させ、電流を発生します。アンテナの原理です。自由電子がないと、熱エネルギーになります。赤外線やマイクロ波の場合、分子の振動や、分子を構成する原子の振動を引き起こし、熱になります。光は分子や原子に含まれる電子のエネルギー凖位を高くします。その結果、化学反応が起こることがあります。X線、ガンマ線の場合は電子を弾き飛ばして、化学反応を起こします。X線、ガンマ線のエネルギーが強い場合ははじき出された電子が高いエネルギーを持つために、広範囲で化学反応を起こします。
電磁波は光子とも表現されます。光子は粒のイメージが強く、波のイメージと相容れない面があります。しかし、光子は物質ではありません。エネルギー量子が発見されたとき、それは光のエネルギー、波長として表現されました。そのため、光も粒子のごとく、光子として表現されたためです。
いずれにしろ、携帯で話ができるのは電磁誘導の仕組みを利用するからです。私が今書いた文章もコンピュータから電波に乗ってADSLルータに入り、インターネット上のマグマグ・サーバーに格納されます。
つづく
