(57)【要約】      （修正有）【課題】空気分子の波動性を利用して大気圧の等方性を崩し、これを用いて推進力を得る技術（「大気圧推進」と称する）においては、推進力の反作用として気流が発生する。このため微細な構造の推進体を集積すると生じた反作用の気流が他の推進体に当たり、推進力を弱めてしまう。当該の推進力を弱める効果を低減する技術を提供する。【解決手段】そもそも大気圧推進は、気圧差をもたらして推進する技術である。これは、見方を変えると気流を発生する技術でもある。この特性に着目し、該反作用の気流を排気するために、集積体に排気路を設けるとともに、反作用の気流を制御して排気路に導くために、大気圧推進によって気流を発生させるメカニズムを利用する。具体的には、推進力を得るための推進体を集積するほか、反作用の気流を排気路に導くためだけに用いる推進体も配する構造を提案する。【選択図】図２１
2011202650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気を構成する気体分子（「空気分子」と称する）の物質波（ド・ブロイ波）の性質を利用することで、
これらの性質が現出するような極めて微細な対象体周辺に気圧むらを生じせしめ、これをもって該対象体に推進力を作用させる技術において、
当該技術を実施できるような該対象体の最小単位（「要素推進体」と称する）を集積する方法であって、
要素推進体に働く推進力（「要素目的推進力」と称する）の反作用としての運動量を持った空気分子の流れ（当該の空気分子との衝突等によって反作用としての運動量を受け取ることとなった空気分子も含め、当該の反作用が基となって生じた空気分子の流れを「反作用流」と称する）を集積体外部に排出するため、
集積体内部から集積体外部に向けて排気路を配することを特徴とし、
要素推進体から排気路への反作用流の流入部に、別途要素推進体（「フィルタ推進体」と称する）を配することで、排気路への流入の向きと同じ向きにフィルタ推進体自体に働く推進力の反作用流（「フィルタ流」と称する）を生じせしめ、フィルタ流に、先の要素目的推進力の反作用流を乗せて該排気路に逃すことを特徴とし、
これ故に排気路に反作用流を集まりやすくする一方、排気路からは、一度該排気路に逃された反作用流を要素推進体側に流入しにくいようにしたことを特徴とする、
集積体の構成方法。
【請求項２】
請求項１記載の集積体の構成方法において、
要素推進体から発生した反作用流をより高確率に排気路に導くため、
排気路に面して、複数の流入部と、これに対応させてフィルタ推進体を配したことを特徴とする、集積体の構成方法。
【請求項３】
請求項２記載の集積体の構成方法において、
複数配したフィルタ推進体の推進力を、互いに相殺させることを特徴とした、
集積体の構成方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の集積体の構成方法において、
前記排気路の形状に関し、排気口のうちの、少なくとも１つの周辺では、要素目的推進力と同方向であることを特徴とする、集積体の構成方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の集積体の構成方法において、
前記排気路の形状は、排気口の数が一つであることを特徴とする、集積体の構成方法。
【請求項６】
請求項１から５記載の集積体の構成方法において、
前記排気路を複数配したことを特徴とする、集積体の構成方法
【請求項７】
請求項１から６記載の集積体の構成方法において、
フィルタ推進体は、装置に固定された２枚の壁で構成されることを特徴とし、
当該の二壁は、互いに平行であることを特徴とし、
要素推進体で生じた反作用流が要素推進体から排気路に至るには、当該の二壁に開いた穴あるいはスリットあるいはこれら両方（「フィルタ貫通口」と称する）を通過しなければならないことを特徴とし、
当該の二壁のうち、要素推進体側のものを壁G、排気路側のものを壁Hと呼ぶものとすると、
反作用流を構成する空気分子の物質波（ド・ブロイ波）が、壁Gのフィルタ貫通口によって、回折効果あるいは干渉効果あるいはこれら両効果（以降、「フィルタ波動効果」と称する）を示すようにすることを特徴とし、
要素推進体の領域から壁Gのフィルタ貫通口に至り、続いて壁Hのフィルタ貫通口から出ていくような、単位時間当たりの空気分子の量をPPとし、逆方向に通過していく単位時間当たりの空気分子の量をPQとするとき、
PQよりもPPの方が大きいことを特徴とする、集積体の構成方法。
【請求項８】
請求項７記載の集積体の構成方法において、
壁Gおよび壁Hは、排気路に平行であることを特徴とする、集積体の構成方法。
【請求項９】
請求項７もしくは８のいずれか１項記載の集積体の構成方法において、
壁Gのフィルタ貫通口は二重スリットであることを特徴とし、
壁Hのフィルタ貫通口は単スリットであることを特徴とし、
当該の二重スリットと単スリットは、互いに向かい合ったあたりに配され、かつ互いに平行に配されていることを特徴とし、
二重スリットの面積と単スリットの面積が等しいことを特徴とする、集積体の構成方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載の集積体の構成方法において、
要素目的推進力の発生要因である物質波（ド・ブロイ波）の波動効果と、
要素推進体の幾何学的構造に起因する効果を組み合わせることによって、
当該の要素推進体で発生する反作用流を、近傍のフィルタ推進体に向けて導くことを特徴とする、
集積体の構成方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の集積体の構成方法において、
要素推進体は、穴あるいはスリットあるいはこれら両方（以降、「貫通口」と称する）を配された二壁が、向かい合わされて固定された形状であることを特徴とし、
ここで当該の二壁を区別するために、仮に二壁を要素目的推進力の方向に貫いた場合、先に通過する壁面を壁A、次に貫く壁面を壁Bと呼ぶものとするとき、
前記貫通口による回折効果あるいは干渉効果あるいはこれら両効果（「波動効果」と称する）を用いることで、
要素推進体に壁Aの側から飛来する空気分子のうち、壁Aの貫通口を経て壁Bの貫通口から出射していくものの単位時間当たりの量をP、
同様の通過量を、空気分子が古典物理学に従うものとして求めたものをQとするとき、PよりもQの方が大きいことを特徴とし、
壁Bの側に飛来する空気分子のうち、壁Bの貫通口を経て壁Aの貫通口から出射していくものの単位時間当たりの量をRとするとき、
PよりもRの方が大きいことを特徴とし、
これ故に、当該の要素目的推進力の反作用流の運動量が、
壁Aと壁Bの間を、これらの壁や他の空気分子との衝突を経て目的推進力と垂直な方向に輸送され、フィルタ推進体に導かれるようにすることを特徴とし、
反作用流の運動量を排気路に排出することを特徴とする、
集積体の構成方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の集積体の構成方法において、
排気路は目的推進力に平行であることを特徴とする、
集積体の構成方法
【請求項１３】
請求項１１および１２のいずれか１項記載の集積体の構成方法において、
壁Aおよび壁Bは、要素目的推進力に垂直であることを特徴とする、
集積体の構成方法
【請求項１４】
請求項１１から１３のいずれか１項記載の集積体の構成方法において、
壁Aの貫通口は二重スリットであり、壁Bの貫通口は単スリットであり、
当該の二重スリットと単スリットは長さの方向が互いに平行であり、かつ互いに向かい合ったあたりに位置しており、
ここで、当該の位置関係の構造を規定するため、物理的実体を伴わない４平面β1、β2、γ1、γ2を便宜的に用いるものとし、
平面γ1と平面γ2とは、壁Aの二重スリットの長さ方向の４本の境界線のうち、どれか１本を通り、かつ壁Aに垂直であるような４種類の平面を考えた場合に、外側に位置する２平面であるとし、
平面β1と平面β2とは、前記４平面のうちの内側の２平面であるとするとき、
平面β1と平面β2は、壁Bの単スリットの、長さ方向の２本の境界線を通ることを特徴とする、
集積体の構成方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項記載の集積体の構成方法において、
要素推進体に入射してくる空気分子は、
入射の直前において、大気圧にほぼ等しい気圧の環境下にあるようにすることを特徴とする、
集積体の構成方法。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項記載の集積体の構成方法において、
要素推進体およびフィルタ推進体の大きさが、空気分子の平均自由行程から平均自由行程の１０倍程度のサイズであることを特徴とする、
集積体の構成方法
【請求項１７】
請求項１から１６記載のいずれか１項記載の集積体の構成方法を実現する装置。
【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、大気を構成する気体分子の物質波（ド・ブロイ波）の波動的性質によって大気圧の等方性を崩し、推進力を発生させる技術を集積する方法に関する。また、本発明は、当該の方法を実装した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気の物質波（ド・ブロイ波）の性質を利用することで物体に非等方的な大気圧を生ぜしめ、推進力を得る技術として、例えば特許文献１〜特許文献３がある。また特許文献４は、特許文献１〜特許文献３の技術を、水上での駆動方法に応用したものである。
【０００３】
特許文献１では、その技術を顕著に示す実施例として、ナノレベルのサイズの幅の単スリットが施された壁と、ナノレベルのサイズの幅の二重スリットが施された壁を向かい合わせた状態で固定し、大気中に配する構造の装置が紹介されている。当該構造により、それぞれの壁毎にスリットから入射した空気を構成する分子（以下、空気分子と称する）の物質波（ド・ブロイ波）の回折や干渉の起こり方が異なることが重要である。これ故に、例え単スリットと二重スリットの面積が等しくても、次のようなことが起こる。すなわち、空気分子が単スリットから入射して二重スリットから出射する確率と、二重スリットから入射して単スリットから出射する確率がずれる。これが大気圧の等方性の崩れとなって現われ、推進力が発生する。
ポイントは、物質波（ド・ブロイ波）の回折や干渉の効果を顕著ならしめることにより、古典物理学から導かれる描写からの乖離を生じせしめる点にある。結果、古典物理学からの帰結である大気圧の等方性は、もはや成り立たない。
なお、推進力の反作用は、二重スリットと単スリットとで、吹き出し（装置内部からスリット経由で出射してくる空気分子の流れ）の圧力が異なることによって生ずる気流となって現われる。
特許文献１では、前記装置を多数集積することで、より大きな推進力が得られることも提案している（ただし、当該発明では、集積体の構造が２枚の壁を向かい合わせた構造でない場合も含めて、提案されている）。
【０００４】
特許文献２では、その技術を顕著に示す実施例として、ナノレベルのサイズの幅を持つ二重スリットを配された壁が、平坦で穴の無い壁に向かい合わせて固定された構造の装置が提案されている。ポイントは、二重スリットから入射した空気分子が、平坦な壁に跳ね返り、当該のスリットから出射してくる可能性が、二重スリットにおける物質波（ド・ブロイ波）の回折および干渉の効果によって、古典物理学から予想される可能性から乖離する点にある。このため大気圧の等方性が崩れ、推進力が発生する。特許文献２では、当該の装置を壁と平行な方向に多数集積することで、より大きな力が得られることも提案されている。
【０００５】
特許文献３は、特許文献１および特許文献２と同様、空気分子の物質波（ド・ブロイ波）の回折や干渉の効果を用いて大気圧の等方性を崩し、推進力を得る技術を提案したものだが、ナノテクの駆使を前提としない点が、特許文献１や特許文献２と異なる。ポイントは、空気分子の平均速度（200m/s程度）と同オーダーの伝播速（330m/s程度）を持つ超音波を利用する点にある。超音波は、蜜部と疎部で構成されて伝播する。いま、当該の蜜部に対して、同程度の速度で空気分子の物質波（ド・ブロイ波）が入射すると、空気分子の物質波（ド・ブロイ波）は、顕著なドップラー効果を示す。ドップラー効果の利用によって、例えナノレベルよりも大きなサイズであっても、超音波の蜜部で構成されたスリットに対し、空気分子は顕著な回折と干渉の効果を示す。反射等によって当該の超音波を装置内に留めれば、装置には大気圧の等方性の崩れに起因する推進力が作用する。
特許文献３では、超音波の反射を繰り返すことにより、より大きな推進力が得られることも示されている。
【０００６】
一方、特許文献４は、特許文献１および特許文献２の技術を、水上で駆動力を得るために応用したものである。特許文献４では、特許文献１や特許文献２において、空気分子の物質波（ド・ブロイ波）に代えて水面波を用い、ナノサイズの装置に代えて大きなサイズの装置を用い、また装置を大気中に配するのではなく水中に浸すことで、推進力を得ることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２７０５７８
【０００８】
【特許文献２】特開２０１０−１９２６４
【０００９】
【特許文献３】特開２０１０−９６１８６
【００１０】
【特許文献４】特開２０１０−８９７８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１〜特許文献４で言及されている集積体は、いずれも三次元的に装置を集積することで、より大きな推進力を生じせしめることを特徴としている。しかし、それぞれの構成子からは、推進力の反作用として、推進力と逆向きの気流が発生している。この気流が隣り合う構成子に当たると、有効な推進力が減じてしまうという問題がある。
【００１２】
例えば、特許文献１が提案する装置の実施例では、集積体の構成子として、単スリットが配された壁と二重スリットが配された壁とが向かい合わされて固定された構造が示されている。当該構造の場合、発生した推進力と逆向きの気流が、一方の壁のスリットから他方の壁のスリットを抜けて行くように発生する。すると、当該の気流が、該構成子の壁に垂直な方向に並んだ構成子に当たることで、得られた推進力の反作用の一部が集積体の他の部分に吸収されてしまう。結果として、装置全体としては、推進力が弱まってしまう。
【００１３】
本発明は、係る問題点を鑑みて成されたものであり、推進力の反作用として生ずる気流が、推進力を弱める効果を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
まず、集積体を構成する推進体（「要素推進体」と称する）の向きについて、その記載方法を定義する。当然ながら、要素推進体は発生させたい推進力（以降、発生させたい要素推進体の推進力を「要素目的推進力」とし、集積体全体をもって発生させる推進力を「目的推進力」と称する）の方向に対応した方向を向けなければならない。例えば、要素推進体の推進原理として特許文献１記載の技術を用いる場合、東の方向に要素目的推進力を働かせるためには、東と西に２枚の壁を向かい合わせて固定するとともに、東の壁には二重スリットを配し、西の壁には単スリットを配するなどする必要がある（ただし、これはあくまで例であり、スリット幅や位置、形状によっては、推進力の向きはこの限りではない）。そこで、要素目的推進力の向きをベクトルP、該要素推進体の構造をSとするとき、対応する要素推進体の向きをD(P,S)によって表現する。
また、大気を構成する気体分子は、以降では、「空気分子」と称する。
なお、要素推進体の向きがD(P,S)のときには、その要素推進体から-Pの方向に、要素目的推進力の反作用である気流（当該の空気分子との衝突等によって反作用としての運動量を受け取ることとなった空気分子も含め、当該の反作用が基となって生じた空気分子の流れを「反作用流」と称する）が発生する。以降の議論では、要素目的推進力の向きを、定ベクトルAで表現するものとする。
【００１５】
請求項１記載の発明は、反作用流を集積体外部に逃す方法を提案するものである。
該提案は、反作用流を逃すため、集積体内部から集積体外部までを貫く排気路を構成することを特徴とする。また、該排気路が集積体外部に到達する部分の排出口が形成する「排出面G」上の任意点xにおいて、面積素片ベクトル（当該面に垂直で集積体内部から外部に向かう向きのベクトルであり、その大きさは該素片の面積に一致する）をΔa(x)とで表わすとき、
2011202650.tif 000003
であることを特徴とする。
当該条件を満たす構造によって、目的推進力の反作用流による低減を抑制できる。このことを、図１〜図４の構造の場合に例示する。
【００１６】
図１および図２の構造の場合、
2011202650.tif 000004
が成り立つ。この場合、排気路を通じて-A方向に反作用流の運動量が逃されるため、目的推進力の低減効果を抑制できる。
【００１７】
図３の構造の場合には、
2011202650.tif 000005
が成り立つ。この場合、集積体内で要素目的推進力を発生させている領域で発生した反作用流の運動量が排気路に至ると、そのほぼ半分は図の下部の排出面から排出され、他の半分は上部の排出面から排出される。下部からの排出分はAの向きを持つため目的推進力を減じるが、上部からの排出分は-Aの向きのため、目的推進力を減じる効果は限定的となる。つまり、要素目的推進力の発生によって生じた反作用流の運動量のほぼ半分は、せっかく得られた要素目的推進力を減じるが、残りの半分は得られた要素目的推進力をあまり減じない。結果、図３の構造においても、集積体全体としては、目的推進力を減じる効果は限定的となり、推進力を得ることができる。
【００１８】
図４の構造の場合は、
2011202650.tif 000006
が成り立つ。この場合、反作用流の運動量を担う空気分子のほぼ半数は、排出面Gから外部に至る直前までに、他の空気分子や要素推進体の壁面との衝突により、全体としてAの向きの成分を持つ力を及ぼす。一方、残りの半数は、全体として-Aの向きの成分を持つ力を及ぼす。結局、前者の半数の空気分子は、要素目的推進力を減じる効果を及ぼす。他方、後者の半数の空気分子が要素目的推進力を減じる効果は小さい。よって図３の場合と同様、集積体全体としてみると、目的推進力を減じる効果は限定的であり、推進力を得ることに成功する。
【００１９】
いま、図５に示すように、排気路と要素推進体間の流れ出し部分に垂直で、要素推進体の領域に向かう向きのベクトルRを設置する。
請求項１記載の発明の他の特徴として、要素推進体が集積した領域から排気路に反作用流の運動量を流れ出しやすくできる点、および排気路から要素推進体が集積した領域に向けては、一度排気路に流れ出した反作用流の運動量を流れ込みにくくできる点がある。これを実現するため、請求項１記載の発明は、要素推進体の領域から排気路への流れ出し部分に、ほぼD(R,T)の向きに構造Tの推進体を配する（当該の向きは、あくまで流れ出しの方向に平行であることが望ましいのであり、必ずD(R,T)に一致しなければならないというわけではない）ことを提案する（当該の推進体を「フィルタ推進体」と称する）。フィルタ推進体の設置により、フィルタ推進体自身にはRの向きに推進力が発生するとともに、これの反作用流（「フィルタ流」と称する）が-Rの向きに発生する。よって、先の要素目的推進力の反作用流が、当該のフィルタ流に乗って排気路に流れ出ることになる。
このため、要素推進体の領域で発生した反作用流を、フィルタ推進体によって排気路に導くことができ、他方、一度排気路に流れ出た反作用流については、フィルタ推進体を越えて要素推進体の領域に戻りにくくすることができるのである。
【００２０】
請求項２記載の発明は、前記の排気路に複数のフィルタ推進体を配することを特徴する。これにより、排気路に導ける反作用流を増やすことを図ったものである。
【００２１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明によって複数配されたフィルタ推進体の配列を調節することで、これに作用する推進力を、互いに相殺させることを特徴とする。これにより、一般に目的推進力とは方向の異なる、フィルタ推進体自体に作用する推進力を排除できる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、排気路の形状に関するものであり、排気口のうちの少なくとも一つについて、その排気口近傍の方向が、目的推進力に平行であることを特徴とする。このようにすることで、当該の排気口から集積体外部に逃される反作用流の多くは、最終的に目的推進力の向きと逆向きの運動量成分を帯びることとなる。つまり、目的推進力の低減効果を抑制できるのである。
【００２３】
請求項５記載の発明も請求項４と同様に、排気路の形状に関するものである。当該発明では、排気口が一つしかない構造を提起したものである。
【００２４】
請求項６記載の発明は、ここまでで述べてきた排気路を複数配することを特徴としている。複数の排気路を配することにより、要素目的推進力の反作用流の多くを、集積体外部に排除することが可能になる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、フィルタ推進体の構造に関する提案である。フィルタ推進体は、反作用流を要素推進体から排気路に向けて排出する一方で、一度排出された反作用流については、要素推進体の領域に戻りにくくしなければならない。つまり、フィルタ推進体内では、全体としては要素推進体の領域から排気路に向かう気流を発生させなければならない。
この要件を満たすために本発明が提案するフィルタ推進体は、互いに平行で装置に固定された壁Gと壁Hで構成される。そして、要素推進体の領域から排気路に反作用流が至る際は、必ず壁G、壁Hの順に、これらの二壁に開けられた穴もしくはスリットもしくはこれら両方（「フィルタ貫通口」と称する）を通過しなければならないようにする。
また、両壁のフィルタ貫通口の形状や位置を調節することによって、空気分子の回折効果あるいは干渉効果あるいはこれら両効果（「フィルタ波動効果」と称する）を現出させる。いま、要素推進体の領域から壁Gのフィルタ貫通口を通過し、壁Hのフィルタ貫通口から出て行くような空気分子の単位時間当たりの通過量をPPとし、逆方向の通過量をPQとする。本発明では、前記のフィルタ波動効果により、PP＞PQとすることを特徴とする。
これにより、要素推進体の領域から排気路に向けて、反作用流が排出される流れを構成できる。
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、壁Gおよび壁Hが、排気路に平行である場合を提案したものである。
【００２７】
請求項９記載の発明は、壁Gと壁Hのフィルタ貫通口の幾何学的形状を提案したものであり、当該の形状によって、フィルタ推進体として機能できることは、特許文献１記載の発明によって明らかとなっている。
【００２８】
請求項１０記載の発明は、フィルタ推進体に要素目的推進力の反作用流を導く仕組みを、推進原理と組み合わせることで提案する。要素目的推進力は、空気分子の波動効果を用いることで大気圧のバランスを崩し、この結果として得られるものである。当該のバランスの崩し方は、装置の形状の自由度に応じて、いろいろなものが可能である。本発明は、この多様性に着目して成されたものであり、要素目的推進力を得つつも、その反作用流を、装置の形状の調節によってフィルタ推進体に向けて輸送することを提案している。
【００２９】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明の一形態を提案したものである。具体的には、二壁を向かい合わせ、これらの壁に囲まれた内部を壁に沿って進んだ先にフィルタ推進体を設けるというものである（壁に沿って任意の方向に沿って進んだ場合に、常にフィルタ推進体に辿り着くことは規定していない。当該の提案では、仕切り壁等を設け、壁に沿って特定の方向に進んだところにあるフィルタ推進体に導くような構造も内包している）。二壁には、穴あるいはスリットあるいはこれら両方（貫通口と称する）を配し、空気分子が要素推進体外部から壁A（壁Aについては、請求項１１にて定義している）の貫通口を経て内部に至る際は、その物質波（ド・ブロイ波）が回折効果あるいは干渉効果あるいはこれら両効果（「波動効果」と称する）を示すようにする。当該の波動効果により、壁B（壁Bについては、請求項１１にて定義している）の貫通口から外部に出て行く単位時間当たりの空気分子の通過量をP、当該の通過量を、空気分子が古典物理学に従うものとして求めたものをQとするとき、PをQよりも小さくすることを特徴とする。
一方、逆向き、つまり要素推進体外部から壁Bの貫通口に向けて入射してくる空気分子については、壁Bの貫通口から入射して壁Aの貫通口から出射していく単位時間当たりの通過量をRとするとき、RよりもPの方が小さいようにすることを特徴とする。
このようにすることで、要素推進体に推進力を作用させることができる一方で、その反作用流を構成する空気分子の多くは、二壁間で他分子や壁面と衝突を繰り返していくこととなる。結果、当該の反作用流が持つ運動量の多くを、フィルタ推進体に向けて輸送することに成功する。
【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の集積体の構成方法において、排気路が目的推進力に平行である場合を規定したものである。
【００３１】
請求項１３記載の発明は、前述の壁Aと壁Bが、要素目的推進力に垂直であることを規定したものである。
【００３２】
請求項１４記載の発明は、特定の構造の要素推進体を提案したものであり、図２０に示したような平面β1、平面β2、平面γ1、平面γ2をもって構造を特定する。壁Aには二重スリット、壁Bには単スリットが設けられている。４平面は二重スリットの長さ方向の境界線を通り、２壁に垂直である。外側２つの平面を平面γ1、平面γ2とし、内側２つを平面β1、平面β2としている。
本発明では、平面γ1と平面γ2が、壁Bの単スリットの長さ方向の境界線上を通ることを特徴としている。当該の特徴によって、二重スリットから入射してくる空気分子は、波動効果によって回折効果を示す。その結果、例え当該の入射が壁Aに対して垂直な方向であったとしても、壁Bに激突する確率が0ではなくなる。さらに、壁Aからのいろいろな角度での入射があり得るとしても、古典物理学で予想されるより、壁Bに激突する確率は高い。
【００３３】
一方、壁Bに配された単スリットは、壁Aの二重スリットよりも幅が広いため、これがもたらす波動効果は、二重スリットの場合より小さい。つまり、壁Bの単スリットに空気分子が入射する場合の挙動は、二重スリットに入射する場合よりも、古典物理学における帰結に近い。これが大気圧の等方性を崩し、要素目的推進力をもたらすこととなる。
【００３４】
ところで、ここでもう一度反作用流の挙動に触れる。反作用流は、主に壁Aの二重スリットから入射し、壁Bに激突する空気分子によってもたらされる。当該の空気分子は、壁Aおよび壁Bの内側部分、および他分子との衝突を繰り返していく。最終的に、反作用流の一部は壁Aと壁Bの間を通り、フィルタ推進体の方へ輸送されることとなる。
なお、反作用流は、壁Aから入射してくる空気分子と壁Bから入射してくる空気分子によって構成されている。このため、壁Aや壁Bのスリットでは、入射する空気分子の数の方が、出射してくる空気分子の数よりも多い傾向がある。結果、壁Aや壁Bのスリットの外側部分（要素推進体の外側部分という意味で）は、大気圧よりも気圧が下がる傾向がある。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、要素推進体に空気分子が入射する際の気圧の環境（空気分子が当該の要素推進体に入射する直前の領域を「領域α」と称する）について、提案したものである。
そもそも要素目的推進力の原理は、作用する気圧のバランスを崩すところにある。これ故、要素推進体周辺の気圧も様々なものとなる。つまり、領域αの気圧は、大気圧からずれる傾向がある。
従って、要素推進体を集積すると、集積体内部に至るほど、領域αの気圧は、大気圧から大きくずれてくる。このことは、集積効果を限定的にする要因となる。例えば、請求項１４に示したような要素推進体の場合、要素推進体内部からスリットを経て領域αに出射する空気分子の流れは、古典物理学から予想されるよりも少ない。このため、領域αの部分の気圧は大気圧よりも小さくなる。すると、隣の要素推進体に入射する空気分子の数も、大気圧下における場合より少なくなる。結果的に、集積するほど、一つ一つの要素推進体に作用する要素目的推進力が、小さくなってしまう。
そこで本発明では、領域αを集積体外部の大気圧下の環境につなげることで大気圧に晒し、領域αを大気圧と同等の気圧を保つようにすることを提案する。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、請求項１から１５記載の集積体の構成方法において、要素推進体やフィルタ推進体の大きさが微細であることを具体的に示したものである。そこでは、これらの装置のサイズとして、平均自由行程の程度からその１０倍程度の大きさであることを述べている。この程度のサイズの下、貫通口のサイズは当該のサイズよりもさらに小さな構造となる。要素推進体内部では、空気分子同士の衝突の影響は限定的となるとともに、波動効果やフィルタ波動効果も実用的な大きさで現出させられる。結果、実用的な大きさの要素目的推進力や、フィルタ流を発生させることができる。
【００３７】
請求項１７記載の発明は、請求項１から１６記載の集積体の構成方法を実装する装置を提案したものである。
【発明の効果】
【００３８】
大気中の空気分子の物質波（ド・ブロイ波）の波動効果を利用して、要素推進体の周りに気圧差を生じさせることで要素目的推進力を得る技術を、効果的に集積することを可能にする。具体的には、集積の際に問題となる、要素目的推進力の反作用流を、できる限り目的推進力を弱めないように集積体外部に排気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明で集積体に設置する排気路の設置方法を説明した図である。（課題を解決するための手段）
【図２】図２は、本発明で集積体に設置する排気路の設置方法を説明した図である。（課題を解決するための手段）
【図３】図３は、本発明で集積体に設置する排気路の設置方法を説明した図である。（課題を解決するための手段）
【図４】図４は、本発明で集積体に設置する排気路の設置方法を説明した図である。（課題を解決するための手段）
【図５】図５は、排気路の壁面に垂直な方向のベクトルを示す図である。（課題を解決するための手段）
【図６】図６は、請求項７〜９記載の発明を説明するためのものであり、フィルタ推進体の構造例を示している。（実施例６）
【図７】図７は、請求項１記載の発明の実施例を説明した図である。（実施例１）
【図８】図８は、反作用流を構成する気体分子が流入部に至るまでの挙動を示した図である。（発明を実施するための形態）
【図９】図９は、反作用流を構成する気体分子が流入部に至るまでの挙動を示した図である。（発明を実施するための形態）
【図１０】図１０は、反作用流を構成する気体分子が、流入部を経て、排気路から集積体外部に至るまでの挙動を示した図である。（発明を実施するための形態）
【図１１】図１１は、反作用流を構成する気体分子が、流入部を経て、排気路から集積体外部に至るまでの挙動を示した図である。（発明を実施するための形態）
【図１２】図１２は、請求項２および請求項３記載の発明の実施例を説明した図である。（実施例２）
【図１３】図１３は、請求項６記載の発明の実施例を説明した図である。（実施例３）
【図１４】図１４は、請求項１４記載の発明の実施例を説明した図であり、代表的な装置の構造を示している。（実施例４）
【図１５】図１５は、請求項１４記載の発明の実施例を説明した図であり、空気分子の物質波（ド・ブロイ波）の波動性の利用方法示している。（実施例４）
【図１６】図１６は、請求項１４記載の発明の実施例を説明するために用いる図であり、当該発明を実施する装置で古典物理学に従う空気分子を想定した場合を示している。（実施例４）
【図１７】図１７は、請求項１４記載の発明の実施例を説明するために用いる図であり、当該発明を実施する装置の壁Bの側から空気分子の物質波（ド・ブロイ波）が入射した場合の状況を示している。（実施例４）
【図１８】図１８は、請求項１４記載の発明の実施例を説明するために用いる図であり、当該発明を実施する装置の壁Bの側から空気分子が入射する際の描像を、古典物理学に従って示している。（実施例４）
【図１９】図１９は、請求項１５記載の発明の実施例を説明した図であり、要素推進体への空気分子の入射が、大気圧に近い状況下で行なわれるような集積体の構成方法を示している。（実施例５）
【図２０】図２０は、請求項１４記載の発明における平面β1、平面β2、平面γ1、および平面γ2を示した鳥瞰図である。（課題を解決するための手段）
【図２１】図２１は、本発明の原理を説明したものである。（要約書）
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図面を使って、本発明の実施の形態を説明する。
まず、排気路が図３や図４のようになっている場合に、反作用流を構成する空気分子の半数が目的推進力を減じる効果を示さないと共に、残りの半数の空気分子が目的推進力を減じる効果を示す場合に、集積体全体としては推進力の獲得に成功することを説明する。
【００４１】
はじめに図３の場合についてみてみる。反作用流を構成する無数の空気分子は、要素推進体の領域で、装置の壁面や他の空気分子と繰り返し衝突する。図８および図９は、このような反作用流を構成する空気分子のうち、空気分子が流入部に至るまでの挙動を例示したものである。図８のように、流入部に至った段階で反作用流を構成する空気分子の運動量ベクトルと要素目的推進力との内積が負ならば、この空気分子が要素目的推進力を減じる効果は小さい。一方、図９のように、流入部に至った段階で当該の内積が正ならば、要素目的推進力を減じる効果が顕著である。
しかし、内積が正となるか負となるかは、ほぼ等しい確率で起こり得るため、全体として見ると、要素目的推進力は多少減るが、推進力は問題なく得られることとなる。
【００４２】
次に図４の場合だが、これも図３の場合と同様となる。この場合は、図１０および図１１のようなケースを考えればよい。すなわち、反作用流を構成する空気分子のうち、流入部を通過するものに注目する。簡単のため、これらの空気分子が排気路内で他の空気分子に衝突しないことを仮定すると、排気路から集積体外部に出る直前の運動量ベクトルと要素目的推進力との内積について、次のことが言える。すなわち、図１０のように、内積が負の場合と、図１１のように内積が正の場合が考えられる。このうち負の場合は、要素目的推進力を減じる効果は小さいが、正の場合には要素目的推進力を減じる効果は大きい。内積が正の場合と負の場合はほぼ等確率で起こるため、全体としては、推進力を得ることに成功する。なお、ここでは排気路内で他の空気分子と衝突しないことを仮定したが、例え衝突するとしても、反作用流の運動量が多数の空気分子に分散するだけであり、排気路内で衝突しないと仮定した前述の場合と結果は同じとなる。
【実施例１】
【００４３】
請求項１記載の発明の実施形態として、図７のような装置を示す。要素推進体の領域で発生した反作用流は、フィルタ流により、流入部から排気路に至りやすい状況が示されている。
一方、フィルタ推進体を経由して、排気路から要素推進体の領域に、一度排出された反作用流が戻る確率は小さい。これらのことから、反作用流が、排気路を経由して集積体外部に排出されやすい状況を作り出すことができ、要素目的推進力を減じる効果を抑制できる。
【実施例２】
【００４４】
請求項２および請求項３記載の発明の実施形態として、図１２の装置を示す。装置には、排気路に面して複数のフィルタ推進体が配されている。そのため、多くの反作用流を排気路に導ける点が、請求項２記載の発明の特徴である。
また、これらのフィルタ推進体の配列は左右対称だから、フィルタ推進体に作用する推進力は、互いに相殺する。これが請求項３記載の発明の特徴となる技術要素であり、目的推進力に占める、フィルタ推進体に作用する推進力からの寄与を小さくできる。
【実施例３】
【００４５】
図１３は、請求項６記載の発明の実施の形態を示した図である。排気路を複数配することにより、より多くの反作用流を集積体外部に排出することを実現するものである。
【実施例４】
【００４６】
図１４は、請求項１４記載の発明を実施するための装置を示した図である。
図１５は、図１４の装置の壁Ａの側から空気分子の物質波（ド・ブロイ波）が壁に垂直に入射した場合を示している。同図を見ると、回折効果によって、空気分子の物質波（ド・ブロイ波）の一部が壁Bに衝突していることが分かる。これは、壁Aの側から垂直に入射する場合には、壁Bに激突する確率が０でないことを意味する。
一方、同図では、このようにして壁Bに激突した空気分子の飛行経路を、他の空気分子と衝突しないとの仮定の下に、矢印で示している。当該の空気分子は、フィルタ推進体を経て排気路に至っている。このことからも分かるように、装置の幾何学的形状を利用することで、反作用流を構成する空気分子をフィルタ推進体に導くことができる。実際には他の空気分子との衝突を考慮する必要があり、これによって反作用流が持つ運動量が、他の多くの空気分子に分散することとなるが、反作用流の運動量を、部分的にフィルタ推進体に導くことができるという結論は同じである。
ところで、図１６は、当該の装置において壁Aに垂直に入射する空気分子を、古典物理学に従うものとして描いた図である。同図より、古典物理学の下では、空気分子は壁Bにぶつからないことが分かる。波動効果を考慮すると、壁Aに垂直に入射する空気分子が壁Bの単スリットから出ていく確率は、古典物理学から予想されるよりも小さい。なお、空気分子が壁Aの二重スリットに向かって、あらゆる角度から入射し得るとした場合も、同様の結論が導かれる。
【００４７】
一方、図１７は、空気分子の物質波（ド・ブロイ波）が壁Bに垂直に入射した場合を示している。図より分かるように、壁Bの単スリットは、壁Aの二重スリットよりも大きい。これ故、空気分子が示す波動効果は、壁Aの側から入射する場合よりも小さくなる。このことから分かるように、壁Bの単スリットから入射後、空気分子が壁Aの中央部（図１７に示している）以外の部分に激突する可能性は小さい。言い換えると、壁Bの単スリットを入射後、壁Aの二重スリットから出射する単位時間当たりの空気分子の量Rは、波動効果が顕著に現われる壁Aへの入射の場合の通過量Pよりも小さい。図１８は、壁Bに空気分子が入射する場合を、古典物理学的に従って描いたものである。
このように、古典物理学による帰結からの逸脱の程度が小さいことは、壁Bに向けてあらゆる角度から空気分子が入射し得るとした場合にも成り立つ。
【００４８】
以上のことから、図１４で示される装置には、同図に示された要素目的推進力が作用する一方、その反作用流が持つ運動量の多くは、フィルタ推進体を経て排気路に導かれる。
【実施例５】
【００４９】
図１９は、請求項１５記載の発明の実施の形態を示したものである。図中には、便宜的にxyz軸を示している。同図を見ると、多数の要素推進体がxy面上に集積しているように見えるが、もちろん集積はz方向にも成されている。
同図の通り、領域αは、本実施例では排気路と要素推進体に囲まれた領域である。その境界は壁A、壁B、壁A1、壁A2である。領域αは、zの正負方向に延びており、zの正方向かあるいはzの負方向、あるいはこれらの両方の方向の極限で、大気圧下の環境に至ることを特徴とする。このようにすることで、領域αの気圧を大気圧に近付けることを実現する。
【実施例６】
【００５０】
図６は、請求項９記載の発明の実施の形態を示したものである。フィルタ推進体が、向かい合って固定された２つの壁Gと壁Hによって構成されている。当該の二壁には、それぞれ二重スリットと単スリットが紙面に垂直な方向に延びている。特許文献１記載の発明によれば、当該の構造の下では、同図にあるようにフィルタ流が発生する。そして、当該のフィルタ流に要素目的推進力の反作用流を乗せ、排気路に逃すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
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に制約が無く、資源の乏しい日本において、その産業構造との親和性が強い。そしてまた、本発明の実施によって大気が冷却されることから、地球温暖化の有力な緩和技術としての利用が期待される。将来的に本発明に伴う地球寒冷化が懸念された段階においては、地球温暖化をもたらす推進技術を適宜組み合わせることにより、温暖化と寒冷化の効果を相殺すればよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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