(57)【要約】【課題】大気熱を推進力に変え、浮上する技術を、少ない微細加工によって実現すること。【解決手段】二重スリットとスクリーンで構成された系に、空気を構成する酸素や窒素等（以下、空気分子）が入射すると、ド・ブロイの波動性による回折と干渉の効果が発現する。結果、空気分子は、例えスリットに対して真正面から入射しても、スクリーンに跳ね返ってスリットから出てくるとは限らない。スリットとスクリーンの間に排気部があるなら、ここから出て行く可能性もある。これは、古典的描像としての大気圧の等方性が、量子論的描像の下で崩れていることを意味し、斯かる系には推進力が作用する。ところで、空気分子のド・ブロイ波長は短く、故に、一連の効果は系が小さい程顕著である。本発明は、巨視的な制御の下に、コロイド気体に電磁力や遠心力を作用させ、コロイド粒子によって微細構造を実装し、大きな推進力を得るものである。【選択図】図２６
2010053869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の系を包み込む媒体の構成分子が呈すド・ブロイ波の波動性により、
該系に対する前記媒体の作用を古典的期待値から乖離させ、
これ故に、古典的帰結としての作用による物理効果のつり合いを崩し、
該物理効果を取り出し、これを推進力として利用する方法であって、
該媒体のド・ブロイ波の波動性を効果的に取り出すための微細構造を、
分散媒を用いることで実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項２】
請求項１記載の推進方法であって、
分散媒を帯電させるとともに、該分散媒に作用する電磁力を用いることによって
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の推進方法であって、
分散媒の磁性の強弱および方向的特性による電磁力を用いることによって
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項４】
請求項２または３のいずれか一項記載の推進方法であって、
電流を用いることによって該分散媒に電磁力を作用させ、
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項記載の推進方法であって、
対象の系を帯電させることによって該分散媒に電磁力を作用させ、
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項記載の推進方法であって、
該分散媒に回転運動に伴なう遠心力を作用させ、
これによって前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の粒径による物理的特性の相違を利用することによって
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の構成物質種の相違による物理的特性の違いを利用することによって
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の構成物質の密度の相違による物理的特性の違いを利用することによって
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の帯電量の相違による物理的特性の違いを利用することによって
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の磁性の相違による物理的特性の違いを利用することによって
前記微細構造を実現することを特徴とする、推進方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒は、コロイド気体であることを特徴とする、推進方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記媒体は、大気中の空気であることを特徴とする、推進方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の量を調節することによって、推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の帯電量を調節することによって、推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の磁性の強弱を調節することによって、推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記分散媒の粒径を調節することによって、推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項記載の推進方法であって、
該系の各部の帯電量を調節することにより、
推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項記載の推進方法であって、
該系の各部および分散媒間の帯電量の相対関係を調節することにより、
推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか一項記載の推進方法であって、
電流や磁性体によって該系の各部がもたらす磁場を調節することにより、
推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項記載の推進方法であって、
電流や磁性体によって該系の各部がもたらす磁場の、該系の各部および分散媒間の相対関係を調節することにより、
推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項２２】
請求項１から２１のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記微細構造は、該系に配された穴もしくはスリットによって構成されるものであって、
該微細構造全体を同符号に帯電させるとともに、前記の穴もしくはスリットの近傍だけ電荷量を少なくすることを特徴とし、
また、該分散媒を同符号に帯電させることを特徴とし、
これ故に、前記の穴もしくはスリットの近傍に該分散媒が密集し、
該分散媒が壁のように振る舞うために、前記媒体からは微細なスリットに見立てられ、推進力を生ぜしめる、推進方法。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記微細構造は、該系に配された、穴もしくはスリットによって構成されるものであって、
帯電するとともに磁性を有する粒径の大きな分散媒と、帯電するとともに磁性が弱い粒系の小さな分散媒を用意することを特徴とし、
電磁力によって、粒径が小さい方の分散媒の密集領域を、前記微細構造の壁面として用い、
粒径の大きい方の分散媒の密集領域は空洞として用いることを特徴とする、推進方法。
【請求項２４】
請求項１から２３のいずれか一項記載の推進方法であって、
帯電するとともに磁性を有する分散媒を、回転磁場によって円運動させ、
ここで向心力として当該系を包み込むように分散媒と同符号の電荷を配し、
当該の円運動が終端状態になったら特定の半径を回る分散媒のみ取り除き、
続いて電流を強めるか、あるいは周りの電荷量を多くすることによって、分散媒が回転する半径の範囲を狭くし、
これによって微細なスリット得ることを特徴とする、推進方法。
【請求項２５】
請求項１から２４のいずれか一項記載の推進方法であって、
電磁的特性を有し、該分散媒との間に斥力を及ぼし合う該系の部分に、
電磁的特性を有する該分散媒を、新規に発生させた電磁力によってによって押し付けることにより、
結果的に、該分散媒と該系との間に微細な間隙を構成することを特徴とする、推進方法。
【請求項２６】
請求項１から２５の推進方法を用い、
これを集積することによって、大きな推進力を得る方法。
【請求項２７】
請求項１から２６のいずれか一項記載の推進方法であって、
前記微細構造の特徴的な長さとは、前記媒体の平均自由行程の程度であることを特徴とする、推進方法。
【請求項２８】
請求項１から２７のいずれか一項記載の推進方法であって、
該系および該分散媒、ならびに該媒体の温度・圧力を調節することにより、
推進力の強弱および向きを制御する方法。
【請求項２９】
請求項１から２８のいずれか一項記載の推進方法において、
該系および該分散媒を複数用意して連結し、それらの向きを調整することによって全体の推進力の強弱と向きを制御する、推進方法。
【請求項３０】
請求項１から２９のいずれか一項記載の推進方法を実現する装置。
【請求項３１】
請求項１から３０のいずれか一項記載の推進方法用いた浮上装置。
【請求項３２】
該系において、電荷および磁性、ならびに電流を初期において発現させず、
この時点において該分散媒を系に封入し、
封入後、該系において、電荷および磁性、ならびに電流を発現させることを特徴とする、
推進装置の製造方法。
【請求項３３】
該系において、複数種の分散媒を用いる際に、種類毎に分割して封入、配置することを特徴とする、
推進装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進方法に関し、より詳細には、物質波（ド・ブロイ波）の性質を利用して、物体に非等方的な圧力を生ぜしめる技術に関する。本発明はまた、前記推進方法を用いた推進装置に関し、特に大気中で大気熱を高効率に推進力に変え、かつ、原理的には、大気熱のみで機能する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在知られる主な推進力には、自動車などで用いられるエンジン、蒸気機関、リニアモーターカーなどで用いられる磁力、プロペラやスクリューを用いた上昇手段がある。また、熱することで大気中に温度差を発生させ、これに伴って生ずる圧力差を利用して上昇する気球、大気の主成分よりもヘリウムガスの密度が小さいことを利用して浮力を生じ、上昇する飛行船などがある。飛行機は、翼の上下で流体（＝大気）に圧力差を生じさせ、重力に逆らって重量を支える。特殊な推進方法として、イオンやプラズマ粒子などの帯電粒子を磁場によって加速させ、その反作用で推進するイオンエンジンやプラズマエンジンがある。また、光波の粒子性によってもたらされる運動量を推進力として用いるレーザー推進等がある。
【０００３】
従来の推進力にあっては、大気圏内において、空中の定位置に長時間留まるための実用的な技術が無い。故に、住居や社会インフラ等は未だ地上を基盤とし、土地問題や、自動車渋滞などの問題があった。さらに、人類は、常に地震や津波の脅威に晒されている。
【０００４】
一方、ロケットやスペースシャトルなど、宇宙空間用の飛行体は、大気圏を抜けるために大掛かりな噴射装置を用い、これ故危険であり、かつ乗組員は厳しい訓練を受けなければならない。このような背景から、宇宙旅行および月面や火星への移住の実現にも多くの困難がある。
【０００５】
次に、微細レベルの物理的性質を利用した技術について見てみる。微細レベルの物理的性質を利用した推進方法の提案として、例えば特許文献１や特許文献２がある。これらの事例では、推進装置に対して微細加工を多く施す必要があり、現時点の技術水準ではまだコストがかかる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００９−１７１６２２
【０００７】
【特許文献２】特願２００９−２４４９９７
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】朝永振一郎著  「量子力学II」みすず書房  １９９７年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来の推進力では、大気中の特定の場所に長時間留まることができない。また、特許文献１や特許文献２における発明は、多くの微細加工を必要とするという課題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる問題点を鑑みて成されたものであり、物体に施す微細加工を少なくした上で、推進力を得る仕組みを提案することを課題とする。本発明はまた、当該の仕組みを利用した推進装置を提供することを課題とする。さらに、本発明はまた、当該の仕組みを利用することにより、大気中に長時間留まる装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここでは、大気中の場合をもって課題を解決する手段を説明する。しかし、本発明の原理は、大気中でなくとも、分散媒中であれば適用可能である。本発明は、分散媒中での推進方法、および推進装置に対する提案である。
【００１２】
初めに、全ての物質は、粒子であるとともに波動性を有し、これはド・ブロイ波の性質として記述されることを述べておく。これ故、大気を構成する酸素や窒素等も、ド・ブロイ波としての波動的性質を呈する。この性質を利用する。
【００１３】
本発明は、特許文献１や特許文献２の発明におけるスリット等の微細構造の一部を、分散媒で実装することによって課題を解決するものである。分散媒を帯電させることによって電気力を生じせしめ、また分散媒を磁化させることによって磁力を生じせしめる。これらの力を制御するとともに、分散媒を回転させることによって生ずる遠心力を利用し、分散媒で微細構造を構成し、特許文献１や特許文献２の発明を、少ない微細加工で実現させることができる。
【００１４】
具体的に説明するため、例を２つ示す。まず一つ目の例では、左右に等しい大きさ・形の穴の開いた箱を用意する。なお、２つの穴は向かい合うような配置とし、穴の大きさは穴の開いた箱の壁の面積よりはだいぶ小さいが、空気を構成する分子（以後、「空気分子」と称する）に比べれば非常に大きいとする。以後、２つの穴をそれぞれ穴A、穴Bと称する。
【００１５】
次に、この箱の中に、分散媒としてコロイド気体を封入する。このコロイド気体はもちろん空気分子よりも大きいが、2つの穴より小さくても良い。また、このコロイド粒子は全て正に帯電しているものとする（逆に、全て負に帯電しているとしても良い。この場合は、本例における以後の議論で、全て電荷の正負を入れ替えて読み替えることに注意が必要である）。
【００１６】
続いて、箱の壁面全体を正に帯電させる。帯電荷は、穴Aが配された壁の方が穴Bが配された壁より大きいとする（逆でも良い）。これにより、箱の中の正に帯電したコロイド気体は斥力を受け、箱内部の穴Bの近くに密集する。なお、ここで注意すべきは、コロイド気体が箱から出ないように帯電量を調整することと、穴Bの縁近傍のコロイド気体の密集度が高くならないようにすることである。
【００１７】
この状況は、特許文献１における推進装置の構成となっている。コロイド気体の密集部分が二重スリットの一部を構成する形状となっているのである。穴Bの縁とコロイド気体の密集領域の間から入射してくる空気分子は、スリットと同様、高い確率で回折を呈すのである。そして入射後に干渉を示すのである。
結果、穴Aから穴Bの方向に向かって入射してくる空気分子が、装置内で一度も衝突することなく穴Bから抜けていく可能性と、穴Bから穴Aの方向に向かって入射してくる空気分子が、装置内で一度も衝突することなく穴Aから抜けていく可能性とは、等しくない。これにより、推進力が発生するのである。
【００１８】
２つ目の例を説明する。正に帯電させた磁性体のコロイド気体を用意し（逆に、全て負に帯電しているとしても良い。この場合は、本例における以後の議論で、全て電荷の正負を入れ替えて読み替えることに注意が必要である）、円筒状の箱の中に封入する。この箱には上と下に弱磁性体の蓋が付いている。また、蓋ではない円筒状の内壁は網目構造となっているものとする。続いて円筒の内側全体を一様に正に帯電させるとともに、円筒状の箱の軸線に沿って直線の導線を通し、小さ目の電流を流す。すると、電流の周りには磁場が生じ、コロイド気体は磁化され、円運動を始める。しばらく経つとコロイド気体の円運動は終端速度に達する。このとき、円運動をするコロイド気体の個々のコロイド粒子が取る半径は、コロイド粒子の粒径や電荷の大きさ、磁化率等の斑により、分散している。また、個々のコロイド粒子が正に帯電するために互いに反発し合い、磁化による自発的対象性の敗れは発生せず、コロイド粒子同士がくっつき、巨大な塊となってしまうことは無い。さらにまた、円筒状の内壁も正に帯電しているため、この内壁に開いた網目からコロイド気体が出て行ってしまうということは無い。
続いて、箱の一方の蓋（以下、蓋１と称する。他方の蓋は蓋２と称する）に同心円状の複数の細長い穴を開けるとともに、円筒を囲むように円形電流を流す。この電流により、円筒の軸方向に磁場を発生させ、コロイド気体を蓋１の方に追いやるのである。すると、穴の開いた半径の部分を回転するコロイド粒子だけを、蓋１から外に排出することができる。排出後は、穴を塞ぐ
【００１９】
この時点で、コロイド気体の円運動は、特定の半径の部分だけ存在しないような状況となっており、円形のスリットの構造となっている。
続いて、円筒の軸に沿った電流を非常に強くする。すると、コロイド粒子の円運動の半径が大きくなる。しかし、円筒の内壁は一様に帯電しており、コロイド粒子は反発力を受け、ある一定以上は円筒状の内壁に近付けない。結果、コロイド気体による円形のスリットの幅を狭めることができ、微細なスリット幅を実現できる。
次に、円筒を包むように流した電流を強める。これにより、コロイド気体を正に帯電した蓋１の方に追いやることができ、蓋１とコロイド気体の密集部の距離を極めて狭くすることができる。最後に蓋２を取り除く。
この結果、微細加工なしに特許文献２の系における微細構造をコロイド気体を用いて実現することができるのである。この構成を大気中に配すれば、推進力が作用する。
【００２０】
なお、必要に応じて天然に存在するイオンがチリなどの除去を行なう必要がある。
【００２１】
また、円筒を包む電流の大きさや円筒の軸に沿った電流の大きさを変えることにより、推進力の強弱や向きを制御することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、大気に対して何ら処理を施さず、大気熱を推進力に変えることを可能とする。なお、本発明によってもたらされる推進力をもって物体を空中に浮上させた後、空中に停止させ続けることも可能である。このように空中に停止させ続ける場合は、「推進」をさせておらず、大気熱が推進に使われることに伴う大気の冷却が起こることは無い（大気が仕事をしないため）。
【００２３】
本発明により、住居や移動手段等を全て無燃料で空中に配し、また無燃料で移動することが可能となる。従来の二次元的な人類の営みを三次元の営みに飛躍させ、地震や津波等で人命が失われる可能性も低減できる。また、本発明によって大気圏内での強力な推進力が実現されるので、宇宙船や軌道エレベータの実現を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明を実現する装置の一部である。（実施例１）
【図２】図２は、図１の装置にコロイド気体を追加した様子である。（実施例１）
【図３】図３は、図２の系において、穴Aの配された壁面と穴Bの配された壁面を帯電させた様子である。（実施例１）
【図４】図４は、図３の系の断面図である。（実施例１）
【図５】図５は、本発明において推進力の源泉となる量子効果を説明するために、古典的描像の下に空気分子が取り得る経路を示したものである。（実施例１）
【図６】図６は、実施例１における推進装置において、穴の代わりにスリットを用いた場合を示したものである。（実施例２）
【図７】図７は、実施例１や実施例２の推進原理を示した図である。（実施例１、実施例２）
【図８】図８は、特許文献２記載の発明をコロイド気体を用いて実現した場合の構成を示した図である。（実施例３）
【図９】図９は、実施例４を実現するための装置の構成の一部を示したものである。（実施例４）
【図１０】図１０は、図９に示したxyz軸を基に、当該の系をzx面で２つに切った断面図である。（実施例４）
【図１１】図１１は、図９および図１０に示した系に比較的大きな粒径のコロイド気体を流し込んだ様子を示したものである。（実施例４）
【図１２】図１２は、図１１の状態において、上面Aの上部に円形電流Iを通じるとともに、上面Aの上部に大きな負電荷を配し、側面Bと底面Cを正に帯電させた状況を示したものである。（実施例４）
【図１３】図１３は、図１２の状態において、小さめのコロイド気体を封入した様子を示したものである。（実施例４）
【図１４】図１４は、実施例４によって推進力がもたらされる構成を示したものである。（実施例４）
【図１５】図１５は、実施例５を構成する装置の一部分を示したものである。（実施例５）
【図１６】図１６は、図１５の装置の断面図を示したものである。（実施例５）
【図１７】図１７は、図１５あるいは図１６で示した装置に、コロイド気体を封入した様子を示したものである。（実施例５）
【図１８】図１８は、図１７の系に底面Cで下から蓋をした状況を示したものである。（実施例５）
【図１９】図１９は、底面Cの構造を３次元的に示したものである。（実施例５）
【図２０】図２０は、実施例５の系の導線に弱い電流を通じ、封入されたコロイド気体を回転運動させた状況を示したものである。（実施例５）
【図２１】図２１は、回転運動するコロイド気体のうち、特定の半径の部分を回るものだけを択一的に取り除く方法を示した図である。（実施例５）
【図２２】図２２は、回転運動するコロイド気体のうち、特定の半径の部分を回るものだけを択一的に取り除た後の状況を、立体的に示した図である。（実施例５）
【図２３】図２３は、直線電流を強めることによって回転するコロイド気体の速さを増し、これ故にコロイド気体の回転半径が増大して側面に追いやられるようにし、極めて狭いスリットの形状を実現している様子を示した図である。（実施例５）
【図２４】図２４は、円形電流によってコロイド気体の塊が上面Aに押し付けられていく様子を示した図である。（実施例５）
【図２５】図２５は、円形電流を強めることにより、コロイド気体と上面Aとの間隙を微小にできることを示した図である。（実施例５）
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２５】
図面を使って、本発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、図１のような装置を用意する。なお、素材は何でも良い。
続いて、この系に正に帯電したコロイド気体を封入する（逆に、全て反対符号に帯電しているとしても良い。この場合は、以後の全て議論で、電荷の正負を入れ替えて読み替えることに注意が必要である）。その様子を示したのが図２である。個々のコロイド粒子の粒径は空気分子よりも遥かに大きいが、穴Aや穴Bよりも小さいものとする。
次に、穴Aが配された壁面をQ_Aに、穴Bが配された壁面をQ_Bに帯電させる。なお、帯電量の間には Q_A＞Q_B の関係が成り立つようにする（逆でもよいが、効果の方向も逆となる）。このときの様子を示したのが図３である。コロイド気体は２つの壁面から斥力を受けるが、壁面Aの電荷Q_Aの方が大きいため、穴Bの周辺に密集する。しかし、壁面Bも帯電しているから、穴Bの縁とコロイド粒子の間には斥力に伴う間隙ができる。このようにして、コロイド気体を用いることにより、微小なスリットを構成することができる。なお、Q_AとQ_B、およびコロイド気体の帯電量の相対関係を調節し、コロイド気体が穴Bを抜けて飛散してしまわないようにしなければならないことに注意が必要である。
【００２６】
以上の操作によって得られた推進装置の、推進原理を説明する。図４は、ここまでで得られた系の断面図である。
ここで一旦、古典物理学的視点に立ち戻る。まず、穴Aから入射し、一度も他の空気分子やコロイド気体、および内壁とぶつかることなく穴Bから出て行くような飛行をする、空気分子を考える（以下、空気分子ABと称する）。図５は、空気分子ABが取り得る古典的経路の集合を示したものである。具体的には、図５中の領域Cである。そして、このような空気分子ABが単位時間当たりに穴Aから入射してくる数を、N_ABと称することとする。
続いて、穴Bから入射し、一度も他の空気分子やコロイド気体、および内壁とぶつかることなく、穴Aから出て行くような飛行をする空気分子を考える（以下、空気分子BAと称する）。空気分子BAが描く古典的経路の集合も、図５の領域Cに一致する（運動方向の向きは逆である）。そして、単位時間あたりに空気分子BAが穴Bから入射してくる数をN_BAと置くならば、N_AB＝N_BAである。ちなみに、この式は以降での量子論的描像の下においても成り立っていることに注意が必要である。
【００２７】
続いて、量子論的視点で空気分子ABと空気分子BAの取り得る経路を議論し直す。まず、空気分子AB、空気分子BAともに、そのド・ブロイ波としての波動性から、穴Bの縁とコロイド気体の密集部分との間隙を抜ける際に、回折の効果を受ける。そして、空気分子AB、空気分子BAともにコロイド気体の密集部分の近くを抜けた後、干渉効果を示す。しかし、コロイド気体が穴Bに寄っているため、干渉効果は空気分子BAの方が大きく現れる。すなわち、空気分子BAは、比較的大きな確率で穴Aではない方向に飛行する可能性があるのである。
このようにして、空気分子ABや空気分子BAは、もはや古典物理学的視点から期待された経路を取るとは限らない。故に、穴Aから入射し、一度もぶつからずに穴Bに抜ける空気分子の数と、穴Bから入射し、一度もぶつからずに穴Aに抜ける空気分子の数は、一般に一致しない（特許文献１において計算で示されている）。このことは、古典物理学的描像の下に成立していた大気圧の等方性の崩れを意味し、系には大気圧が推進力として作用することとなるのである。
【００２８】
ここで、封入するコロイド粒子の量と平均電荷量、構成物質の密度、およびQ_AとQ_Bをパラメータとして調節することにより、コロイド気体の配置や密集領域の広がり等を制御でき、推進力の強弱や向きを変更することができる。
また、装置周辺の大気の温度や圧力、およびコロイド気体と推進装置の温度を調節することにより、空気分子の入射速度や平均自由行程、ド・ブロイ波長等の性質を変化させることができ、推進力の強弱や向きを制御することができる。
【００２９】
また、当該の系を縦横に多数配すれば、強力な推進力を得ることが可能である。
【実施例２】
【００３０】
図６は、実施例１における穴の代わりに、スリットを用いた場合を示している。なお、図ではスリットを境に装置が２つの部分に分割されているようにも見えるが、実際にはこれらは連結されているものとする。
また図７は、実施例１や実施例２の推進原理を、ド・ブロイ波の描像をもって示した図である。
【実施例３】
【００３１】
ここからは、特許文献２記載の発明を、コロイド気体を用いて実現した実施例を示す。
図８は、一つ目の実施例を示した図である。構成方法は実施例１の場合とほぼ同じである。実施例１の場合との違いは、穴Aが存在しないという点だけである。
図８に示した構成により、穴Bから入射する空気分子には回折や干渉の効果が発現する。よって、穴Bから入射し、内壁に一度だけ当たって再び穴Bから出てくる空気分子の数が、古典物理学的描像において期待される数からずれる。このずれが、装置に作用する大気圧の等方性の崩れとなり、装置に推進力が作用するのである。
なお、図８における穴の代わりに、スリットを用いても良い。
【００３２】
ここで、実施例１同様、封入するコロイド粒子の量と平均電荷量、構成物質の密度、および装置の帯電量をパラメータとして調節すれば、コロイド気体の配置や密集領域の広がり等を制御でき、推進力の強弱や向きを変更できる。
また、装置周辺の大気の温度や圧力、およびコロイド気体と推進装置の温度を調節することにより、空気分子の入射速度や平均自由行程、ド・ブロイ波長等の性質を変化させることができ、推進力の強弱や向きを制御することができる。
【００３３】
ここで示した装置とコロイド気体の系を縦横に多数配すれば、強力な推進力を得ることが可能となる。
【実施例４】
【００３４】
図９は、本実施例を実現するための装置の構成の一部である。上面Aは絶縁体となっており、側面Bは空気分子が自由に出入りできる網目状になっている。底面Cには中央に穴Cが開いており、ここからも空気分子が自由に出入りできる。また、これらの構成部分は、連結部によって連結されている。
図１０は、図９に示したxyz軸を基に、当該の系をその中心を通るzx面で２つに切った断面図である。以降、連結部は省略する。
【００３５】
次に、この系に、粒径が30nm〜100nmぐらいの比較的大きなコロイド気体を流し込む。図１１は、この様子を示した図である。なお、このコロイド気体は正に帯電し、磁化しやすいものとする。
【００３６】
次に、図１２のように、上面Aの上部に円形電流Iを通じ、軸方向に磁場を発生させる。またこれに併せて、上面A（絶縁体）の上に大き目の負電荷を配し、放電しないように図にあるように静電遮蔽を施す。さらにまた、側面Bと底面Cを正に帯電させる。なお、電流 I も大きな負電荷も静電遮蔽も、全て本実施例の対象の系と連結されているものとする。そしてまた、静電遮蔽部を構成する物質に関しては、磁場を乱さないように、磁気シールドの性質をあまり示さない物質を採用することが望ましい。
すると、コロイド気体は磁場によって磁化し、上方に向かって磁力を受ける。また、大き目の負電荷による電気力も作用し、上面Aに向かって力を受ける。ここで、電気力はxy面内でほぼ一様だが、磁場の強さは本系の中心（円筒の軸に沿った部分）が最も強い。結果として、図１２のように下方向に盛り上がった形状でコロイド気体が密集することとなる。
なお、コロイド気体は正に帯電している。この帯電量を調節し、コロイド粒子同士を互いに反発させ、磁場中での自発的対称性の破れによるコロイド粒子同士の過度の相互吸引を、防ぐ必要がある点に留意すべきである。
【００３７】
続いて図１２の状態において、上記とは異なるコロイド気体を本系に封入する。このコロイド気体は粒径が比較的小さいものとする。例えばここでは、30nm以下とする。また、正に帯電し、弱磁性体であるとする。この封入により、系は図１３のような状況となる。
つまり、この小さ目のコロイド気体は磁力をあまり受けないが、上面Aの上部にある大きな負電荷の存在と側面Bおよび底面Cの正電荷によって、上方向にxy面内でほぼ一様な電気力を受ける。結果、図のような密集の様子を呈すこととなるのである。
【００３８】
以上により、最終的に系は図１４のようになる。これは、特許文献２で示された発明を、コロイド粒子を用いて実装した一形態となっている。すなわち、領域Dは小さめのコロイド気体の密度が小さく、大き目のコロイド粒子が存在する箇所である。この部分は空気分子にとってはスカスカの領域であり、壁に開けられた穴に対応するものと考えることができる。一方の領域Fは、小さ目のコロイド気体が密集する部分で、空気分子から見れば「壁」として認識される。領域Eは、大き目のコロイド気体が密集した部分であるが、微細な空気分子から見れば、スカスカの領域である。つまり、コロイド気体が大き過ぎるため、空気分子にとっては領域Eは空洞同然なのである。
なお、本実施の形態では、最終的にコロイド気体で「穴」を構成したが、スリットを構成することもできる。
【００３９】
これらの穴やスリットは、コロイド気体の粒径や量、帯電量、磁化のしやすさ、および構成物質の密度、また電流の大きさや装置の側の帯電量によって微調整できる。
さらにまた、系全体の温度や大気圧の大きさを調節することによっても、推進力の強弱や向きを制御できる。
最後に、本実施例における極めて有利な点は、コロイド気体を制御することで、必ずしも微細加工が必要なくなるという点である。
【００４０】
ここで構成した装置とコロイド気体の系を、縦横に集積すれば、推進力を増大させることができる。特に、装置とコロイド気体から成る系の形状を考慮すると、図１４における縦方向の集積が容易である。
【実施例５】
【００４１】
次に、コロイド気体を回転させ、その遠心力を利用して微細加工を構成する実施例を示す。まず、図１５のような装置を用意する。側面Bは網状であり、空気分子は自由に出入りできる。また、当該の系の円筒の中心軸に沿って、導線が走っている。
図１６は、図１５の装置の断面図である。
【００４２】
次に、上記の装置の系にコロイド気体を封入する。このコロイド気体は正に帯電しているものとし、磁性体としての性質も有する。図１７は、この時の様子を示した図である。
【００４３】
続いて、図１８のように当該の系を底面Cで下から蓋をする。この底面Cには、溝状（スリット状）の穴が開いている。底面Cを、図１９で３次元的に示した。
【００４４】
次に上面A、側面B、底面Cを、それぞれQ_A(＞0)、Q_B(＞0)、Q_C(＞0)に帯電させ、導線には小さい電流を通じる。ここでは、10mAの電流を流すこととする。
すると、導線の周りにはこれを囲むように円形の磁場が発生する。これによってコロイド気体は磁化され、磁力が作用する。結果、コロイド気体は導線の周りを回転運動する。回転運動の向心力は、このコロイド気体と同じ正に帯電した側面からの斥力である。やがて、空気抵抗などにより回転の速さが終端速度に落ち着き、ほぼ等速の円運動に落ち着くこととなる。
ここで注意すべきは、個々のコロイド気体の粒径や帯電量、および磁化のしやすさや構成物質の密度斑等により、落ち着いた時の回転半径が異なることである。コロイド気体は、ばらけたように、いろいろな半径での円運動を行なうのである。
また、コロイド気体は正に帯電しており、個々のコロイド粒子同士は反発し合っている。この帯電量を調節するなどし、例え磁力の作用を受けても、自発的対象性の敗れによって、コロイド気体同士が大きな塊になってしまうようなことが無いようにする。
図２０は、このコロイド気体の回転運動の様子を示したものである。
【００４５】
次に、この系の円筒形を包むように、円形電流を通じる。円形電流は、下向きに磁場を生ずる向きに流す。すると、回転運動をしているコロイド気体は、全体として下側、つまり底面Cの方向に磁力を受けることとなる。そして、この円形電流を強めれば、底面Cの、溝状の穴の開いた半径の部分を回るコロイド気体だけを、択一的に取り除ける（本例では２種類の半径について、コロイド気体を取り除いている）。図２１は、この様子を示したものである。また図２２は、取り除かれた後のコロイド気体の回転運動の様子を、立体的に示したものである。
【００４６】
続いて、一旦円形電流を止め、円筒の中心軸に沿った導線の電流を強める。本例では、10mAを1000倍の10Aに増大させている。
すると、この直線電流による磁場が強まる。コロイド気体の回転運動は速まり、遠心力によって、コロイド気体は側面に追いやられることとなる。このとき、取り除かれた半径の部分は、側面に追いやられる程にその幅を狭めていく。結果的に、取り除かれた半径の部分を、極めて狭いスリットにすることが可能である。図２３は、このときの様子を示したものである。
【００４７】
次に、前記の円形電流を逆向きに流す。すると、今度はコロイド気体に対して上方に磁力が作用することとなる。そしてコロイド気体は、全体的に上面Aに向かって上昇する。図２４は、この様子を示した図である。
ところが、正に帯電したコロイド気体は、同じく正に帯電した上面Aと反発し合うこととなる。よって、円形電流を強めていくと、コロイド気体は上面Aに接近するが、両者の間には有限の間隙が常にできることとなる。これにより、微小な空間を実現できることとなる。これは特許文献２で示された発明の系に他ならない。
コロイド気体を円運動させ、電磁相互作用を用いることで、微細加工なしに特許文献２記載の発明を実現する装置を構成できたのである。なお図２５は、この構成を示した図である。
【００４８】
封入するコロイド粒子の量と平均電荷量、その構成物質の密度、装置の帯電量、および電流の大きさや底面Cの穴の構造などをパラメータとして調節することにより、推進力の強弱や向きを制御できる。
また、装置周辺の大気の温度や圧力、およびコロイド気体と推進装置の温度を調節することにより、空気分子の入射速度や平均自由行程、ド・ブロイ波長等の性質を変化でき、推進力の強弱や向きを制御できる。
【００４９】
また、当該の系を縦横に集積することにより、大きな推進力を得ることができる。特に本実施例の場合、図２４における縦方向の集積性に優れている。
【００５０】
以上で見てきたいずれの実施例においても、複数の推進装置を（あるいは複数の種類の実施例を組み合わせてもよい）、個々の推進力が互いに違う向きになるように連結すれば、装置にこれらの推進力の合力を作用させることができる。このことを利用し、複数の推進装置の向きを個々に（あるいは一定の集積度毎にまとめて）制御し、推進方向やその強弱を自在に制御できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、分散媒を用い、電磁力や遠心力等を用いて微細構造を実現しているところに、その利用価値がある。すなわち、少ない微細加工によって推進及び浮上の技術が実現可能になる。この技術により、あらゆる社会基盤に、早い段階で従来にない形式での推進および浮上の技術を実用するできる。
【００５２】
住居（陸の上空だけでなく、海の上空も可能である）、移動手段、宇宙船（大気圏内での上昇手段）、宇宙エレベータ（軌道エレベータ）、および発電（本発明により、大気熱を重力の位置エネルギーに変えることが可能となる。当該の位置エネルギーを電力に変換することができる）等の利用可能性がある。
また本発明は、これを実施する装置の材質要件が緩く、資源の乏しい日本において、その産業構造との親和性が高いと言える。
【図１】
2010053869.tif 000003
【図２】
2010053869.tif 000004
【図３】
2010053869.tif 000005
【図４】
2010053869.tif 000006
【図５】
2010053869.tif 000007
【図６】
2010053869.tif 000008
【図７】
2010053869.tif 000009
【図８】
2010053869.tif 000010
【図９】
2010053869.tif 000011
【図１０】
2010053869.tif 000012
【図１１】
2010053869.tif 000013
【図１２】
2010053869.tif 000014
【図１３】
2010053869.tif 000015
【図１４】
2010053869.tif 000016
【図１５】
2010053869.tif 000017
【図１６】
2010053869.tif 000018
【図１７】
2010053869.tif 000019
【図１８】
2010053869.tif 000020
【図１９】
2010053869.tif 000021
【図２０】
2010053869.tif 000022
【図２１】
2010053869.tif 000023
【図２２】
2010053869.tif 000024
【図２３】
2010053869.tif 000025
【図２４】
2010053869.tif 000026
【図２５】
2010053869.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月28日(2009.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進方法に関し、より詳細には、物質波（ド・ブロイ波）の性質を利用して、物体に非等方的な圧力を生ぜしめる技術に関する。本発明はまた、前記推進方法を用いた推進装置に関し、特に大気中で大気熱を高効率に推進力に変え、かつ、原理的には、大気熱のみで機能する装置に関する。さらにまた、本発明は、巨視的な制御の下、分散媒によって当該装置の微細構造を実現する方法、および当該方法によって実装された装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在知られる主な推進力には、自動車などで用いられるエンジン、蒸気機関、リニアモーターカーなどで用いられる磁力、プロペラやスクリューを用いた上昇手段がある。また、熱することで大気中に温度差を発生させ、これに伴って生ずる圧力差を利用して上昇する気球、大気の主成分よりもヘリウムガスの密度が小さいことを利用して浮力を生じ、上昇する飛行船などがある。飛行機は、翼の上下で流体（＝大気）に圧力差を生じさせ、重力に逆らって重量を支える。特殊な推進方法として、イオンやプラズマ粒子などの帯電粒子を磁場によって加速させ、その反作用で推進するイオンエンジンやプラズマエンジンがある。また、光波の粒子性によってもたらされる運動量を推進力として用いるレーザー推進等がある。
【０００３】
従来の推進力にあっては、大気圏内において、空中の定位置に長時間留まるための実用的な技術が無い。故に、住居や社会インフラ等は未だ地上を基盤とし、土地問題や、自動車渋滞などの問題があった。さらに、人類は、常に地震や津波の脅威に晒されている。
【０００４】
一方、ロケットやスペースシャトルなど、宇宙空間用の飛行体は、大気圏を抜けるために大掛かりな噴射装置を用い、これ故危険であり、かつ乗組員は厳しい訓練を受けなければならない。このような背景から、宇宙旅行および月面や火星への移住の実現にも多くの困難がある。
【０００５】
次に、微細レベルの物理的性質を利用した技術について見てみる。微細レベルの物理的性質を利用した推進方法の提案として、例えば特許文献１や特許文献２がある。これらの事例では、推進装置に対して微細加工を多く施す必要があり、現時点の技術水準ではまだコストがかかる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００９−１７１６２２
【０００７】
【特許文献２】特願２００９−２４４９９７
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】朝永振一郎著  「量子力学II」みすず書房  １９９７年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、従来の推進力では、大気中の特定の場所に長時間留まることができない。また、特許文献１や特許文献２における発明は、多くの微細加工を必要とするという課題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる問題点を鑑みて成されたものであり、物体に施す微細加工を少なくした上で、推進力を得る仕組みを提案することを課題とする。本発明はまた、当該の仕組みを利用した推進装置を提供することを課題とする。さらに、本発明はまた、当該の仕組みを利用することにより、大気中に長時間留まる装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここでは、大気中の場合をもって課題を解決する手段を説明する。しかし、本発明の原理は、大気中でなくとも、分散媒中であれば適用可能である。本発明は、分散媒中での推進方法、および推進装置に対する提案である。
【００１２】
初めに、全ての物質は、粒子であるとともに波動性を有し、これはド・ブロイ波の性質として記述されることを述べておく。これ故、大気を構成する酸素や窒素等も、ド・ブロイ波としての波動的性質を呈する。この性質を利用する。
【００１３】
本発明は、特許文献１や特許文献２の発明におけるスリット等の微細構造の一部を、分散媒で実装することによって課題を解決するものである。分散媒を帯電させることによって電気力を生じせしめ、また分散媒を磁化させることによって磁力を生じせしめる。これらの力を制御するとともに、分散媒を回転させることによって生ずる遠心力を利用し、分散媒で微細構造を構成し、特許文献１や特許文献２の発明を、少ない微細加工で実現させることができる。
【００１４】
具体的に説明するため、例を２つ示す。まず一つ目の例では、左右に等しい大きさ・形の穴の開いた箱を用意する。なお、２つの穴は向かい合うような配置とし、穴の大きさは穴の開いた箱の壁の面積よりはだいぶ小さいが、空気を構成する分子（以後、「空気分子」と称する）に比べれば非常に大きいとする。以後、２つの穴をそれぞれ穴A、穴Bと称する。
【００１５】
次に、この箱の中に、分散媒としてコロイド気体を封入する。このコロイド気体はもちろん空気分子よりも大きいが、2つの穴より小さくても良い。また、このコロイド粒子は全て正に帯電しているものとする（逆に、全て負に帯電しているとしても良い。この場合は、本例における以後の議論で、全て電荷の正負を入れ替えて読み替えることに注意が必要である）。
【００１６】
続いて、箱の壁面全体を正に帯電させる。帯電荷は、穴Aが配された壁の方が穴Bが配された壁より大きいとする（逆でも良い）。これにより、箱の中の正に帯電したコロイド気体は斥力を受け、箱内部の穴Bの近くに密集する。なお、ここで注意すべきは、コロイド気体が箱から出ないように帯電量を調整することと、穴Bの縁近傍のコロイド気体の密集度が高くならないようにすることである。
【００１７】
この状況は、特許文献１における推進装置の構成となっている。コロイド気体の密集部分が二重スリットの一部を構成する形状となっているのである。穴Bの縁とコロイド気体の密集領域の間から入射してくる空気分子は、スリットと同様、高い確率で回折を呈すのである。そして入射後に干渉を示すのである。
結果、穴Aから穴Bの方向に向かって入射してくる空気分子が、装置内で一度も衝突することなく穴Bから抜けていく可能性と、穴Bから穴Aの方向に向かって入射してくる空気分子が、装置内で一度も衝突することなく穴Aから抜けていく可能性とは、等しくない。これにより、推進力が発生するのである。
【００１８】
２つ目の例を説明する。正に帯電させた磁性体のコロイド気体を用意し（逆に、全て負に帯電しているとしても良い。この場合は、本例における以後の議論で、全て電荷の正負を入れ替えて読み替えることに注意が必要である）、円筒状の箱の中に封入する。この箱には上と下に弱磁性体の蓋が付いている。また、蓋ではない円筒状の内壁は網目構造となっているものとする。続いて円筒の内側全体を一様に正に帯電させるとともに、円筒状の箱の軸線に沿って直線の導線を通し、小さ目の電流を流す。すると、電流の周りには磁場が生じ、コロイド気体は磁化され、円運動を始める。しばらく経つとコロイド気体の円運動は終端速度に達する。このとき、円運動をするコロイド気体の個々のコロイド粒子が取る半径は、コロイド粒子の粒径や電荷の大きさ、磁化率等の斑により、分散している。また、個々のコロイド粒子が正に帯電するために互いに反発し合い、磁化による自発的対象性の敗れは発生せず、コロイド粒子同士がくっつき、巨大な塊となってしまうことは無い。さらにまた、円筒状の内壁も正に帯電しているため、この内壁に開いた網目からコロイド気体が出て行ってしまうということは無い。
続いて、箱の一方の蓋（以下、蓋１と称する。他方の蓋は蓋２と称する）に同心円状の複数の細長い穴を開けるとともに、円筒を囲むように円形電流を流す。この電流により、円筒の軸方向に磁場を発生させ、コロイド気体を蓋１の方に追いやるのである。すると、穴の開いた半径の部分を回転するコロイド粒子だけを、蓋１から外に排出することができる。排出後は、穴を塞ぐ
【００１９】
この時点で、コロイド気体の円運動は、特定の半径の部分だけ存在しないような状況となっており、円形のスリットの構造となっている。
続いて、円筒の軸に沿った電流を非常に強くする。すると、コロイド粒子の円運動の半径が大きくなる。しかし、円筒の内壁は一様に帯電しており、コロイド粒子は反発力を受け、ある一定以上は円筒状の内壁に近付けない。結果、コロイド気体による円形のスリットの幅を狭めることができ、微細なスリット幅を実現できる。
次に、円筒を包むように流した電流を強める。これにより、コロイド気体を正に帯電した蓋１の方に追いやることができ、蓋１とコロイド気体の密集部の距離を極めて狭くすることができる。最後に蓋２を取り除く。
この結果、微細加工なしに特許文献２の系における微細構造をコロイド気体を用いて実現することができるのである。この構成を大気中に配すれば、推進力が作用する。
【００２０】
なお、必要に応じて天然に存在するイオンがチリなどの除去を行なう必要がある。
【００２１】
また、円筒を包む電流の大きさや円筒の軸に沿った電流の大きさを変えることにより、推進力の強弱や向きを制御することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、大気に対して何ら処理を施さず、大気熱を推進力に変えることを可能とする。なお、本発明によってもたらされる推進力をもって物体を空中に浮上させた後、空中に停止させ続けることも可能である。このように空中に停止させ続ける場合は、「推進」をさせておらず、大気熱が推進に使われることに伴う大気の冷却が起こることは無い（大気が仕事をしないため）。
【００２３】
本発明により、住居や移動手段等を全て無燃料で空中に配し、また無燃料で移動することが可能となる。従来の二次元的な人類の営みを三次元の営みに飛躍させ、地震や津波等で人命が失われる可能性も低減できる。また、本発明によって大気圏内での強力な推進力が実現されるので、宇宙船や軌道エレベータの実現を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明を実現する装置の一部である。（実施例１）
【図２】図２は、図１の装置にコロイド気体を追加した様子である。（実施例１）
【図３】図３は、図２の系において、穴Aの配された壁面と穴Bの配された壁面を帯電させた様子である。（実施例１）
【図４】図４は、図３の系の断面図である。（実施例１）
【図５】図５は、本発明において推進力の源泉となる量子効果を説明するために、古典的描像の下に空気分子が取り得る経路を示したものである。（実施例１）
【図６】図６は、実施例１における推進装置において、穴の代わりにスリットを用いた場合を示したものである。（実施例２）
【図７】図７は、実施例１や実施例２の推進原理を示した図である。（実施例１、実施例２）
【図８】図８は、特許文献２記載の発明をコロイド気体を用いて実現した場合の構成を示した図である。（実施例３）
【図９】図９は、実施例４を実現するための装置の構成の一部を示したものである。（実施例４）
【図１０】図１０は、図９に示したxyz軸を基に、当該の系をzx面で２つに切った断面図である。（実施例４）
【図１１】図１１は、図９および図１０に示した系に比較的大きな粒径のコロイド気体を流し込んだ様子を示したものである。（実施例４）
【図１２】図１２は、図１１の状態において、上面Aの上部に円形電流Iを通じるとともに、上面Aの上部に大きな負電荷を配し、側面Bと底面Cを正に帯電させた状況を示したものである。（実施例４）
【図１３】図１３は、図１２の状態において、小さめのコロイド気体を封入した様子を示したものである。（実施例４）
【図１４】図１４は、実施例４によって推進力がもたらされる構成を示したものである。（実施例４）
【図１５】図１５は、実施例５を構成する装置の一部分を示したものである。（実施例５）
【図１６】図１６は、図１５の装置の断面図を示したものである。（実施例５）
【図１７】図１７は、図１５あるいは図１６で示した装置に、コロイド気体を封入した様子を示したものである。（実施例５）
【図１８】図１８は、図１７の系に底面Cで下から蓋をした状況を示したものである。（実施例５）
【図１９】図１９は、底面Cの構造を３次元的に示したものである。（実施例５）
【図２０】図２０は、実施例５の系の導線に弱い電流を通じ、封入されたコロイド気体を回転運動させた状況を示したものである。（実施例５）
【図２１】図２１は、回転運動するコロイド気体のうち、特定の半径の部分を回るものだけを択一的に取り除く方法を示した図である。（実施例５）
【図２２】図２２は、回転運動するコロイド気体のうち、特定の半径の部分を回るものだけを択一的に取り除た後の状況を、立体的に示した図である。（実施例５）
【図２３】図２３は、直線電流を強めることによって回転するコロイド気体の速さを増し、これ故にコロイド気体の回転半径が増大して側面に追いやられるようにし、極めて狭いスリットの形状を実現している様子を示した図である。（実施例５）
【図２４】図２４は、円形電流によってコロイド気体の塊が上面Aに押し付けられていく様子を示した図である。（実施例５）
【図２５】図２５は、円形電流を強めることにより、コロイド気体と上面Aとの間隙を微小にできることを示した図である。（実施例５）
【図２６】図２６は、実施例５の構成の全体像を示したものである。（実施例５）
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２５】
図面を使って、本発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、図１のような装置を用意する。なお、素材は何でも良い。
続いて、この系に正に帯電したコロイド気体を封入する（逆に、全て反対符号に帯電しているとしても良い。この場合は、以後の全て議論で、電荷の正負を入れ替えて読み替えることに注意が必要である）。その様子を示したのが図２である。個々のコロイド粒子の粒径は空気分子よりも遥かに大きいが、穴Aや穴Bよりも小さいものとする。
次に、穴Aが配された壁面をQ_Aに、穴Bが配された壁面をQ_Bに帯電させる。なお、帯電量の間には Q_A＞Q_B の関係が成り立つようにする（逆でもよいが、効果の方向も逆となる）。このときの様子を示したのが図３である。コロイド気体は２つの壁面から斥力を受けるが、壁面Aの電荷Q_Aの方が大きいため、穴Bの周辺に密集する。しかし、壁面Bも帯電しているから、穴Bの縁とコロイド粒子の間には斥力に伴う間隙ができる。このようにして、コロイド気体を用いることにより、微小なスリットを構成することができる。なお、Q_AとQ_B、およびコロイド気体の帯電量の相対関係を調節し、コロイド気体が穴Bを抜けて飛散してしまわないようにしなければならないことに注意が必要である。
【００２６】
以上の操作によって得られた推進装置の、推進原理を説明する。図４は、ここまでで得られた系の断面図である。
ここで一旦、古典物理学的視点に立ち戻る。まず、穴Aから入射し、一度も他の空気分子やコロイド気体、および内壁とぶつかることなく穴Bから出て行くような飛行をする、空気分子を考える（以下、空気分子ABと称する）。図５は、空気分子ABが取り得る古典的経路の集合を示したものである。具体的には、図５中の領域Cである。そして、このような空気分子ABが単位時間当たりに穴Aから入射してくる数を、N_ABと称することとする。
続いて、穴Bから入射し、一度も他の空気分子やコロイド気体、および内壁とぶつかることなく、穴Aから出て行くような飛行をする空気分子を考える（以下、空気分子BAと称する）。空気分子BAが描く古典的経路の集合も、図５の領域Cに一致する（運動方向の向きは逆である）。そして、単位時間あたりに空気分子BAが穴Bから入射してくる数をN_BAと置くならば、N_AB＝N_BAである。ちなみに、この式は以降での量子論的描像の下においても成り立っていることに注意が必要である。
【００２７】
続いて、量子論的視点で空気分子ABと空気分子BAの取り得る経路を議論し直す。まず、空気分子AB、空気分子BAともに、そのド・ブロイ波としての波動性から、穴Bの縁とコロイド気体の密集部分との間隙を抜ける際に、回折の効果を受ける。そして、空気分子AB、空気分子BAともにコロイド気体の密集部分の近くを抜けた後、干渉効果を示す。しかし、コロイド気体が穴Bに寄っているため、干渉効果は空気分子BAの方が大きく現れる。すなわち、空気分子BAは、比較的大きな確率で穴Aではない方向に飛行する可能性があるのである。
このようにして、空気分子ABや空気分子BAは、もはや古典物理学的視点から期待された経路を取るとは限らない。故に、穴Aから入射し、一度もぶつからずに穴Bに抜ける空気分子の数と、穴Bから入射し、一度もぶつからずに穴Aに抜ける空気分子の数は、一般に一致しない（特許文献１において計算で示されている）。このことは、古典物理学的描像の下に成立していた大気圧の等方性の崩れを意味し、系には大気圧が推進力として作用することとなるのである。
【００２８】
ここで、封入するコロイド粒子の量と平均電荷量、構成物質の密度、およびQ_AとQ_Bをパラメータとして調節することにより、コロイド気体の配置や密集領域の広がり等を制御でき、推進力の強弱や向きを変更することができる。
また、装置周辺の大気の温度や圧力、およびコロイド気体と推進装置の温度を調節することにより、空気分子の入射速度や平均自由行程、ド・ブロイ波長等の性質を変化させることができ、推進力の強弱や向きを制御することができる。
【００２９】
また、当該の系を縦横に多数配すれば、強力な推進力を得ることが可能である。
【実施例２】
【００３０】
図６は、実施例１における穴の代わりに、スリットを用いた場合を示している。なお、図ではスリットを境に装置が２つの部分に分割されているようにも見えるが、実際にはこれらは連結されているものとする。
また図７は、実施例１や実施例２の推進原理を、ド・ブロイ波の描像をもって示した図である。
【実施例３】
【００３１】
ここからは、特許文献２記載の発明を、コロイド気体を用いて実現した実施例を示す。
図８は、一つ目の実施例を示した図である。構成方法は実施例１の場合とほぼ同じである。実施例１の場合との違いは、穴Aが存在しないという点だけである。
図８に示した構成により、穴Bから入射する空気分子には回折や干渉の効果が発現する。よって、穴Bから入射し、内壁に一度だけ当たって再び穴Bから出てくる空気分子の数が、古典物理学的描像において期待される数からずれる。このずれが、装置に作用する大気圧の等方性の崩れとなり、装置に推進力が作用するのである。
なお、図８における穴の代わりに、スリットを用いても良い。
【００３２】
ここで、実施例１同様、封入するコロイド粒子の量と平均電荷量、構成物質の密度、および装置の帯電量をパラメータとして調節すれば、コロイド気体の配置や密集領域の広がり等を制御でき、推進力の強弱や向きを変更できる。
また、装置周辺の大気の温度や圧力、およびコロイド気体と推進装置の温度を調節することにより、空気分子の入射速度や平均自由行程、ド・ブロイ波長等の性質を変化させることができ、推進力の強弱や向きを制御することができる。
【００３３】
実施例１から実施例３までは、次のように構成することも可能である。つまり、コロイド気体以外の装置全体を、同一電荷密度となるように帯電させる。また、コロイド気体には、磁性を示すものを用いている。
続いて、円形電流で装置を取り囲む。すると、コロイド気体に紙面縦方向の磁力を作用させることができ、本発明を実現する装置が得られるのである。
【００３４】
ここで示した装置とコロイド気体の系を、縦横に多数配し集積すれば、強力な推進力を得ることが可能となる。
【実施例４】
【００３５】
図９は、本実施例を実現するための装置の構成の一部である。上面Aは絶縁体となっており、側面Bは空気分子が自由に出入りできる網目状になっている。底面Cには中央に穴Cが開いており、ここからも空気分子が自由に出入りできる。また、これらの構成部分は、連結部によって連結されている。
図１０は、図９に示したxyz軸を基に、当該の系をその中心を通るzx面で２つに切った断面図である。以降、連結部は省略する。
【００３６】
次に、この系に、粒径が30nm〜100nmぐらいの比較的大きなコロイド気体を流し込む。図１１は、この様子を示した図である。なお、このコロイド気体は正に帯電し、磁化しやすいものとする。
【００３７】
次に、図１２のように、上面Aの上部に円形電流Iを通じ、軸方向に磁場を発生させる。またこれに併せて、上面A（絶縁体）の上に大き目の負電荷を配し、放電しないように図にあるように静電遮蔽を施す。さらにまた、側面Bと底面Cを正に帯電させる。なお、電流 I も大きな負電荷も静電遮蔽も、全て本実施例の対象の系と連結されているものとする。そしてまた、静電遮蔽部を構成する物質に関しては、磁場を乱さないように、磁気シールドの性質をあまり示さない物質を採用することが望ましい。
すると、コロイド気体は磁場によって磁化し、上方に向かって磁力を受ける。また、大き目の負電荷による電気力も作用し、上面Aに向かって力を受ける。ここで、電気力はxy面内でほぼ一様だが、磁場の強さは本系の中心（円筒の軸に沿った部分）が最も強い。結果として、図１２のように下方向に盛り上がった形状でコロイド気体が密集することとなる。
なお、コロイド気体は正に帯電している。この帯電量を調節し、コロイド粒子同士を互いに反発させ、磁場中での自発的対称性の破れによるコロイド粒子同士の過度の相互吸引を、防ぐ必要がある点に留意すべきである。
【００３８】
続いて図１２の状態において、上記とは異なるコロイド気体を本系に封入する。このコロイド気体は粒径が比較的小さいものとする。例えばここでは、30nm以下とする。また、正に帯電し、弱磁性体であるとする。この封入により、系は図１３のような状況となる。
つまり、この小さ目のコロイド気体は磁力をあまり受けないが、上面Aの上部にある大きな負電荷の存在と側面Bおよび底面Cの正電荷によって、上方向にxy面内でほぼ一様な電気力を受ける。結果、図のような密集の様子を呈すこととなるのである。
【００３９】
以上により、最終的に系は図１４のようになる。これは、特許文献２で示された発明を、コロイド粒子を用いて実装した一形態となっている。すなわち、領域Dは小さめのコロイド気体の密度が小さく、大き目のコロイド粒子が存在する箇所である。この部分は空気分子にとってはスカスカの領域であり、壁に開けられた穴に対応するものと考えることができる。一方の領域Fは、小さ目のコロイド気体が密集する部分で、空気分子から見れば「壁」として認識される。領域Eは、大き目のコロイド気体が密集した部分であるが、微細な空気分子から見れば、スカスカの領域である。つまり、コロイド気体が大き過ぎるため、空気分子にとっては領域Eは空洞同然なのである。
なお、本実施の形態では、最終的にコロイド気体で「穴」を構成したが、スリットを構成することもできる。
【００４０】
これらの穴やスリットは、コロイド気体の粒径や量、帯電量、磁化のしやすさ、および構成物質の密度、また電流の大きさや装置の側の帯電量によって微調整できる。
さらにまた、系全体の温度や大気圧の大きさを調節することによっても、推進力の強弱や向きを制御できる。
最後に、本実施例における極めて有利な点は、コロイド気体を制御することで、必ずしも微細加工が必要なくなるという点である。
【００４１】
ここで構成した装置とコロイド気体の系を、縦横に集積すれば、推進力を増大させることができる。特に、装置とコロイド気体から成る系の形状を考慮すると、図１４における縦方向の集積が容易である。
【実施例５】
【００４２】
次に、コロイド気体を回転させ、その遠心力を利用して微細加工を構成する実施例を示す。まず、図１５のような装置を用意する。側面Bは網状であり、空気分子は自由に出入りできる。また、当該の系の円筒の中心軸に沿って、導線が走っている。
図１６は、図１５の装置の断面図である。
【００４３】
次に、上記の装置の系にコロイド気体を封入する。このコロイド気体は正に帯電しているものとし、磁性体としての性質も有する。図１７は、この時の様子を示した図である。
【００４４】
続いて、図１８のように当該の系を底面Cで下から蓋をする。この底面Cには、溝状（スリット状）の穴が開いている。底面Cを、図１９で３次元的に示した。
【００４５】
次に上面A、側面B、底面Cを、それぞれQ_A(＞0)、Q_B(＞0)、Q_C(＞0)に帯電させ、導線には小さい電流を通じる。ここでは、10mAの電流を流すこととする。
すると、導線の周りにはこれを囲むように円形の磁場が発生する。これによってコロイド気体は磁化され、磁力が作用する。結果、コロイド気体は導線の周りを回転運動する。回転運動の向心力は、このコロイド気体と同じ正に帯電した側面からの斥力である。やがて、空気抵抗などにより回転の速さが終端速度に落ち着き、ほぼ等速の円運動に落ち着くこととなる。
ここで注意すべきは、個々のコロイド気体の粒径や帯電量、および磁化のしやすさや構成物質の密度斑等により、落ち着いた時の回転半径が異なることである。コロイド気体は、ばらけたように、いろいろな半径での円運動を行なうのである。
また、コロイド気体は正に帯電しており、個々のコロイド粒子同士は反発し合っている。この帯電量を調節するなどし、例え磁力の作用を受けても、自発的対象性の敗れによって、コロイド気体同士が大きな塊になってしまうようなことが無いようにする。
図２０は、このコロイド気体の回転運動の様子を示したものである。
【００４６】
次に、この系の円筒形を包むように、円形電流を通じる。円形電流は、下向きに磁場を生ずる向きに流す。すると、回転運動をしているコロイド気体は、全体として下側、つまり底面Cの方向に磁力を受けることとなる。そして、この円形電流を強めれば、底面Cの、溝状の穴の開いた半径の部分を回るコロイド気体だけを、択一的に取り除ける（本例では２種類の半径について、コロイド気体を取り除いている）。図２１は、この様子を示したものである。また図２２は、取り除かれた後のコロイド気体の回転運動の様子を、立体的に示したものである。
【００４７】
続いて、一旦円形電流を止め、円筒の中心軸に沿った導線の電流を強める。本例では、10mAを1000倍の10Aに増大させている。
すると、この直線電流による磁場が強まる。コロイド気体の回転運動は速まり、遠心力によって、コロイド気体は側面に追いやられることとなる。このとき、取り除かれた半径の部分は、側面に追いやられる程にその幅を狭めていく。結果的に、取り除かれた半径の部分を、極めて狭いスリットにすることが可能である。図２３は、このときの様子を示したものである。
【００４８】
次に、前記の円形電流を逆向きに流す。すると、今度はコロイド気体に対して上方に磁力が作用することとなる。そしてコロイド気体は、全体的に上面Aに向かって上昇する。図２４は、この様子を示した図である。
ところが、正に帯電したコロイド気体は、同じく正に帯電した上面Aと反発し合うこととなる。よって、円形電流を強めていくと、コロイド気体は上面Aに接近するが、両者の間には有限の間隙が常にできることとなる。これにより、微小な空間を実現できることとなる。これは特許文献２で示された発明の系に他ならない。
コロイド気体を円運動させ、電磁相互作用を用いることで、微細加工なしに特許文献２記載の発明を実現する装置を構成できたのである。なお図２５は、この構成を示した図である。また、図２６は、本実施例の全体構成を示した図である。
【００４９】
封入するコロイド粒子の量と平均電荷量、その構成物質の密度、装置の帯電量、および電流の大きさや底面Cの穴の構造などをパラメータとして調節することにより、推進力の強弱や向きを制御できる。
また、装置周辺の大気の温度や圧力、およびコロイド気体と推進装置の温度を調節することにより、空気分子の入射速度や平均自由行程、ド・ブロイ波長等の性質を変化でき、推進力の強弱や向きを制御できる。
【００５０】
また、当該の系を縦横に集積することにより、大きな推進力を得ることができる。特に本実施例の場合、図２４における縦方向の集積性に優れている。
【００５１】
以上で見てきたいずれの実施例においても、複数の推進装置を（あるいは複数の種類の実施例を組み合わせてもよい）、個々の推進力が互いに違う向きになるように連結すれば、装置にこれらの推進力の合力を作用させることができる。このことを利用し、複数の推進装置の向きを個々に（あるいは一定の集積度毎にまとめて）制御し、推進方向やその強弱を自在に制御できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、分散媒を用い、電磁力や遠心力等を用いて微細構造を実現しているところに、その利用価値がある。すなわち、少ない微細加工によって推進及び浮上の技術が実現可能になる。この技術により、あらゆる社会基盤に、早い段階で従来にない形式での推進および浮上の技術を実用するできる。
【００５３】
住居（陸の上空だけでなく、海の上空も可能である）、移動手段、宇宙船（大気圏内での上昇手段）、宇宙エレベータ（軌道エレベータ）、および発電（本発明により、大気熱を重力の位置エネルギーに変えることが可能となる。当該の位置エネルギーを電力に変換することができる）等の利用可能性がある。
また本発明は、これを実施する装置の材質要件が緩く、資源の乏しい日本において、その産業構造との親和性が高いと言える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図２６】
2010053869.tif 000028