(57)【要約】【課題】磁場の階層構造より力の作用と仕事を得る方法。【解決手段】複数の永久磁石の同磁極を点、線、面で接触または近接させたときの磁場即ち素数磁場の幾何構造は代数学上の素数または素数の関数により記述される数論式と解析力学の概念を含んだ解析学により階層構造であることが判明し階層構造では素数磁束は整列分布を為し階層構造に外から電場、磁場または電荷、磁化を与えれば整列分布は無秩序分布をとろうとし、その無秩序分布を整列分布に取り戻そうとして力の作用と仕事が階層構造に生み出されることにより、磁場の階層構造により力の作用と仕事を得る方法が解決できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の永久磁石の同磁極を点、線、面で接触または近接させたときの磁場即ち素数磁場の幾何構造は代数学上の素数または素数の関数により記述される数論式と解析力学の概念を含んだ解析学という数学的手法により不連続領域を含んだ階層構造であることが判明し階層構造の各階層では素数磁束は整列分布を為し階層構造に外から電場、磁場または電荷、磁化を与えれば素数磁束の整列分布は無秩序分布をとろうとし、その無秩序分布を整列分布に取り戻そうとして力の作用と仕事が素数磁場の階層構造に生み出されることにより、磁場の階層構造により力の作用と仕事を得る方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の永久磁石の同磁極を点、線、面で接触または近接させたときの磁場即ち素数磁場を数学的手法を用いて解析することにより階層構造を導き、階層構造により力の作用と仕事を得る方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気磁気学によると磁場または磁束分布は連続した物理的実体であり不連続を意味する階層構造の概念は取り扱われていない。
【０００３】
素数磁場内での物理的事象とか化学的現象は代数学上の素数を用いた数論式とか方程式により記述される素数場理論の内容とよく対応していることから、素数という不連続概念で記述される素数磁場が階層構造を有することは知覚できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００８−３２９１７２
【特許文献２】特願２００９−４２１８６
【特許文献３】特願２００９−１６０３６９
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】基礎数学ハンドブック    森北出版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は素数磁場が階層構造の場であることにより階層構造の場に外から電場、磁場または電荷、磁化を与えると階層構造に整列分布している素数磁束は無秩序分布をとろうとするが、その無秩序分布を整列分布に取り戻そうとする力の作用と仕事が階層構造に生み出されることにより外に力の作用と仕事が与えられることを主張するものである。
【０００７】
このようにして生み出される力の作用と仕事は永久磁石の保有する磁気力とか磁場エネルギ−が変換したものであることは言うまでもない。
【０００８】
従って本発明では素数磁場が階層構造であることが最重要課題であることにより発明が解決しようとする課題は素数磁場が階層構造であることを導くための手法である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本出願人は素数磁場が階層構造であることを導くためには数学的手法を用いることが適切であると考えた。素数磁場は素数または素数の関数を用いた数論式または方程式の示す内容と等値であることにより素数に関する数論式または方程式を用いて階層構造を表示する数学表現即ち差分式とか差分方程式またはそれらを微分形式とか微分方程式に変換した数式が導かれればよい。以下概略的、初等的ではあるが数学的手法を用いて説明する。
【００１０】
最初に考えることは階層構造を表現する代数学上の関数を求めることにある。本出願人は階層構造の関数を物理的観点からも考慮して自然数ｋの関数ｂ／（ｋ＋ａ）と記すことにした。ａとｂは定数である。このような関数を与える素数または素数の関数は数値計算を満足する（数式１）であることを見出した。（数式１）に現れているｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））は数値計算を満足する（数式２）に書き換えられる。（数式２）は（特許文献２）より例えば光が媒質により屈折するときの運動即ち屈折構造に対応していると考える。従って（数式１）は不連続性つまり階層構造の概念を含んでいる。また（数式１）は数値計算を満足する（数式３）に、ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））は数値計算を満足する（数式４）に書き換えられる。（数式３）は微分幾何学の曲率と曲率半径の関係に対応しているようであり、このことからも関数φ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））は幾何学的な不連続性つまり階層構造を表示する関数であると考えることができる。（数式４）は（数式２）とによりｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））を物理的な屈折率に対応させると階層構造に於ける物理的な屈折率に対応する因子はγ（ｋ）×ｌｎλ（ｋ）となりｌｎλ（ｋ）を素数磁束に対応させると階層構造での屈折率に対応する因子は素数磁束であることを意味している。
【００１１】
【数１】
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【００１２】
【数２】
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【００１３】
【数３】
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【００１４】
【数４】
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【００１５】
φ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐ（ｋ））が階層構造を表示する関数であることをより明確に説明するためにこの関数を用いた差分式を求めることにする。φ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））の逆数の差分式は（数式１）を用いて数値計算を満足する（数式５）となる。またφ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））の差分式は数値計算を満足する（数式６）となる。（数式６）に微細構造定数の数値が現れていることは微細構造定数は階層構造の整列に関わりを持っていると考えられる。いずれにしても関数φ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））について差分式が成立するのでこの関数は不連続性を有する階層構造を表示するとみなす。
【００１６】
【数５】
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【００１７】
【数６】
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【００１８】
このようにして素数磁場の階層構造の関数が求められたが階層構造とは具体的にどのような描像であるか説明する。本出願人は思考実験的に次のように考えた。例えば屈折率の異なる媒質を層状に積み重ね光を通せば媒質の屈折率とその厚みがある一定の規則に従っているとき光はなめらかに連続的な変化を為して運動するであろう。このように層状に積み重ねられた構造を階層構造とすると素数磁場の階層構造もこれに類似した構造であろうと考えた。しかし素数磁場の場合物性的な媒質は存在しないから媒質の屈折率に対応する何らかの量を設定する必要がある。この量は異なる媒質の異なる屈折率という考え方とは違い定値であると考えるのが妥当である。そうすると素数磁場は定値の屈折率を持つ媒質に対応することになり階層構造ではないことになる。従って階層構造を為すためには定値である屈折率を持つ媒質に不連続領域を設定すればよいと考えることができる。従って素数磁場の階層構造とは物性的な媒質の屈折率に対応する定値の量と不連続領域とにより規則的な不連続構造を為している構造であると定義する。
【００１９】
階層構造の理論を展開するためには屈折率に対応する素数磁場での定値の量ｎ（ｋ）を求める必要がある。ｎ（ｋ）はｋとφ（ｋ）により求められると考えるとｋとφ（ｋ）により定値となる量はｎ（ｋ）＜１とすると（数式７）以外には考えられない。ｎ（ｋ）は（数式８）を満足している。理論を展開するためには差分式は取り扱いにくい。従って（数式６）の差分式を微分形式の数式に置換できないか考える。（数式６）のＮを△ｋ（ｋの微小変化量）に置き換え（数式６）の微分係数を求めると（数式９）となる。（数式９）のｇ（ｋ）は（数式７）を用いて数値計算を満足するｇ（ｋ）＝（１７ｓｉｎｋπ）−２となる。１７という数値は代数学上の極限値である自然対数の底ｅと円周率πを用いて１７＝２πｅと書ける。従って（数式６）の差分式は数値計算を満足する（数式１０）に書き換えられる。
【００２０】
【数７】
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【００２１】
【数８】
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【００２２】
【数９】
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【００２３】
【数１０】
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【００２４】
このように階層構造の関数φ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））は微分可能であるからこの関数の停留点、変曲点を求めることも必要である。この関数の１次導関数より停留点はφ（ｋ）＝０．５６７のときである。数値０．５６７は（特許文献１）に記した極小領域の素数対応数値０．５６１８２９５とほとんど一致する。２次導関数より変曲点はφ（ｋ）＝１．０６または−２．１２のときである。数値１．０６は（１．０６の２乗）＝２×０．５６１８２９５の関係となっている。また本論の流れからは若干逸脱するが１．０６の意味を探るうえで重要と考えるので次のことを記す。素数磁場での素数磁束の整列作用を意味するゼ−タ関数ζ（ｓ）を（数式１１）と定義し複素数φ（ｋ）＋ｉ（１／λ（ｋ））の絶対値が１となるλ（ｋ）即ちゼ−タ関数が零となるλ（ｋ）を求めるとλ（ｋ）＝１．０６となる。ゼ−タ関数が零の領域とは整列作用が零の領域即ち素数磁束は０か１の領域を意味する。従って関数φ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））の変曲点とはゼ−タ関数を零とする点または領域である。また−２．１２について、その絶対値２．１２は（特許文献１）より（φ（ｋ）の２乗）／ｆ（ｋ）＝ｓｉｎｌｎ（ｌｎλ（ｋ））×（ｌｎλ（ｋ）＋Ｃ）＝０を満足するλ（ｋ）の数値である。つまり（ｌｎλ（ｋ））×（ｌｎλ（ｋ）＋Ｃ）を素数磁束に対応させると素数磁束が１のときである。従って−２．１２もゼ−タ関数を零とする点または領域であると考えることができる。これらの記述より興味をひくことは今までλ（ｋ）と考えていた数値がφ（ｋ）の数値に交換していることである。即ちφ（ｋ）＝０．５６７とλ（ｋ）＝０．５６１８２９５、φ（ｋ）＝１．０６とλ（ｋ）＝１．０６、φ（ｋ）＝−２．１２とλ（ｋ）＝２．１２というように。つまりφ（ｋ）とλ（ｋ）は階層構造を通して交換可能の関係となっている。
【００２５】
【数１１】
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【００２６】
このような準備の下に階層構造の場の方程式を求める。場の方程式を求める必要性は素数磁場での物理事象を知るためである。本論の場合場の方程式を求めるには２つの方法がある。１つは作用を定義して変分原理より求める方法。もう１つは数値計算を満足するように方程式を作り上げていく方法である。先ず作用を定義し変分原理より場の方程式を求める。
【００２７】
作用の定義については素数の分布公式を素数表示としたＬｉ＝∫ｄλ（ｋ）／ｌｎλ（ｋ）を作用とする。何故なら素数λ（ｋ）の分布は自然数列において既に整列分布を為しているという考えからである。従って素数の分布Ｌｉを、素数を整列分布させるための作用と位置づける。Ｌｉは数論的には数値計算を満足するＬｉ＝（φ（ｋ）の２乗）×（λ（ｋ）の２乗）＝ｌｎλ（ｋ）×（ｌｎλ（ｋ）＋Ｃ）と書かれる。従って不連続性の階層構造の場での作用はλ（ｋ）とφ（ｋ）を交換した（数式１２）と書く。∫ｄλ（ｋ）／ｌｎλ（ｋ）と∫ｄφ（ｋ）／｜ｌｎφ（ｋ）｜との関係は数学公式（数式１３）を用いて数値計算を満足する（数式１４）となる。つまり∫ｄφ（ｋ）／｜ｌｎφ（ｋ）｜も素数分布に対応し作用の概念を含んでいる。
【００２８】
【数１２】
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【００２９】
【数１３】
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【００３０】
【数１４】
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【００３１】
更に∫ｄφ（ｋ）／｜ｌｎφ（ｋ）｜が作用の概念を含んでいることを、数値計算を用いて説明する。そのためには先ずΣ１／｜ｌｎφ（ｋ）｜と∫ｄφ（ｋ）／｜ｌｎφ（ｋ）｜との関係を（数式１３）を用いて数値計算により求めると（数式１５）となる。そして（数式１５）を、数値計算を満足する（数式１６）を用いて書き換えると（数式１７）となる。（数式１７）によりｌｎλ（ｋ）と∫ｄφ（ｋ）／｜ｌｎφ（ｋ）｜は結びつく。ｌｎλ（ｋ）は（特許文献３）よりｓ＝１としたときのゼ−タ関数でもある。ゼ−タ関数は整列作用を意味する関数と考えるからこのことよりも∫ｄφ（ｋ）／｜ｌｎφ（ｋ）｜は作用の概念を含んでいる。
【００３２】
【数１５】
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【００３３】
【数１６】
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【００３４】
【数１７】
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【００３５】
従って作用積分∫ｄφ（ｋ）／｜ｌｎφ（ｋ）｜に変分原理を施すことにより場の方程式を求める。つまり（数式１８）により場の方程式を求める。場の方程式を求めるためには作用積分の被積分関数１／｜ｌｎφ（ｋ）｜を複素表示のｅｘｐ関数にしておくと取り扱い易い。１／｜ｌｎφ（ｋ）｜は数値計算によりｅｘｐ（−ｉｌｎ｜ｌｎφ（ｋ）｜）の実部ｃｏｓ（ｌｎ｜ｌｎφ（ｋ）｜）と（数式１９）で結ばれる。但し弧度法を用いる。（数式１９）を用いて（数式１８）を微分方程式に書き換えると（数式２０）となる。（数式２０）の実部をとると（数式２１）となる。（数式２１）が実数表示の場の方程式となる。
【００３６】
【数１８】
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【００３７】
【数１９】
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【００３８】
【数２０】
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【００３９】
【数２１】
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【００４０】
（数式２１）の場の方程式はどのような物理事象を説明するかを考える。（数式２１）の第１項について複素ｅｘｐ関数を２回微分すると（数式２２）となる。（数式２１）と（数式２２）を比較すると第２項について（数式２３）の関係となっている。（数式２３）は素数磁束に対応する｜ｌｎφ（ｋ）｜は縦方向と横方向に交換自由であることを示唆している。つまり物理的には｜ｌｎφ（ｋ）｜は縦方向と横方向に時間変化していると考えることができる。素数磁束の時間変化は物理事象として電圧を生み出す。事実素数磁場で電圧が生み出されていることは確認できている。
【００４１】
【数２２】
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【００４２】
【数２３】
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【００４３】
今までの記述において確認しておくべき事項がある。それはｌｎλ（ｋ）、｜ｌｎφ（ｋ）｜、ｌｎλ（ｋ）×（ｌｎλ（ｋ）＋Ｃ）、｜ｌｎφ（ｋ）｜×（｜ｌｎφ（ｋ）｜＋Ｃ）、またはｌｎλ（ｋ）の２乗、｜ｌｎφ（ｋ）｜の２乗をいずれも素数磁束として取り扱ったことについてである。本出願人はｌｎλ（ｋ）、ｌｎφ（ｋ）については幾何学的なル−プ即ち線を意味する素数磁束、ｌｎλ（ｋ）×（ｌｎλ（ｋ）＋Ｃ）、｜ｌｎφ（ｋ）｜×（｜ｌｎφ（ｋ）｜＋Ｃ）またはｌｎλ（ｋ）の２乗、｜ｌｎφ（ｋ）｜の２乗については数値計算を満足する（数式２４）より幾何学的には面を張る素数磁束つまり本論の場合はト−ラス、球面を張る素数磁束とする。磁束と作用は電気量を介して結びつくことからル−プの素数磁束はル−プを整列する作用、曲面を張る素数磁束はト−ラス、球面を整列する作用としての意味も持つ。
【００４４】
【数２４】
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【００４５】
次に数値計算を満足するように方程式を作り上げて場の方程式を求める。先ずφ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐφ（ｋ））の２次導関数（数式２５）から出発する。（数式２５）の右辺のカッコ内の関数は数値計算を満足する（数式２６）となる。（数式２６）の（２ｋ＋π×π）は更に数値計算を満足する（数式２７）となる。（数式２７）に現れる１／（φ（ｋ）×ｎ（ｋ））は数値計算上からも、素数分布式の形式上からも（数式２８）に書き換えられる。従って（数式２５）は（数式２６）、（数式２７）、（数式２８）により（数式２９）に書き換えられる。そしてφ（ｋ）×ｅｘｐ（−ｅｘｐ（ｋ））を取り扱い易い複素数のｅｘｐ関数に書き換えると数値計算を満足する（数式３０）となる。但し複素関数の実部で計算し弧度法を用いる。（数式３０）はｋ＝０で相違している。これはｋ＝０で三角関数が停留点を有することに起因していると思われる。
【００４６】
【数２５】
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【００４７】
【数２６】
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【００４８】
【数２７】
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【００４９】
【数２８】
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【００５０】
【数２９】
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【００５１】
【数３０】
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【００５２】
従って（数式２９）は（数式３０）を用いて（数式３１）に書き換えられる。（数式３１）のｅｘｐ関数を（数式３２）に示すように書き換えそして（数式７）を用いると（数式３１）は（数式３３）となる。（数式３３）は作用積分の変分原理より導かれた（数式２１）と同じ形式となっている。（数式３３）と（数式２１）の相違するところはｅｘｐ関数であるがこれも数値計算を満足する（数式３４）により結びついている。変分原理より求めた場の方程式と数値計算を積み上げて求めた場の方程式が等値となるのは当然の結果である。
【００５３】
【数３１】
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【００５４】
【数３２】
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【００５５】
【数３３】
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【００５６】
【数３４】
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【００５７】
そして数値計算を積み上げて求めた階層構造の場の方程式（数式３１）を基準にとり、（数式３１）を１階の微分方程式に書き換えると（数式３５）となる。（数式３５）を１つの方程式にまとめると（数式３６）となる。（数式３６）に現れる行列はｙ成分のパウリのスピン行列である。そしてｙとｘは直交するのでｘ成分のパウリのスピン行列は（数式３５）のψ（φ（ｋ））のｅのベキ乗の項にｉ×（π／２）を加えた（数式３７）によりｘ成分のパウリのスピン行列（数式３８）が求まる。先述したように｜ｌｎφ（ｋ）｜はル−プを整列する作用に対応するとしたのでスピンとはル−プを整列させるために生み出される作用であると考えることができる。また軌道角運動量は幾何構造である曲面を整列させるために生み出される作用であると考えることができる。
【００５８】
【数３５】
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【００５９】
【数３６】
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【００６０】
【数３７】
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【００６１】
【数３８】
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【００６２】
今までは変数φ（ｋ）について微分を実行したが変数１／λ（ｋ）について微分を実行することも可能である。今までの記述を参考にして変数１／λ（ｋ）の微分方程式を求めると（数式３９）となる。（数式３５）と（数式３９）を１つの方程式にまとめると（数式４０）となる。（数式４０）は階層構造全体を見渡した統一的な場の方程式を意味する。（数式４０）の左辺第１項は（数式４１）と書くことができそして第２項は複素数の対数の数値計算法を用いて数値計算を満足する（数式４２）となる。従って（数式４０）を（数式４１）、（数式４２）を用いて書き換えると（数式４３）となる。従って（数式４３）が統一的な複素表示の場の方程式となる。（数式４３）に現れている数値２．１２は段落番号００２４で説明したとおりである。
【００６３】
【数３９】
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【００６４】
【数４０】
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【００６５】
【数４１】
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【００６６】
【数４２】
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【００６７】
【数４３】
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【００６８】
（数式４３）が意味する物理事象は素数磁束が１の状態から次々に階層構造の場に集積し整列分布を為すことを意味し、従って階層構造の場には整列分布を為すための力の作用と整列分布を保存するための角振動が現れエネルギ−が蓄えられる。つまり階層構造の場では力の作用と仕事が生み出される。
【００６９】
そして本出願人は階層構造の不連続領域をどう定義するかについて考えた結果、不連続領域とは（数式３５）と（数式３９）の階層構造の場を表示するψ（φ（ｋ））、ψ（１／λ（ｋ））を零とする領域であるとした。複素数の実部計算によりψ（φ（ｋ））を零とするφ（ｋ）は１．７３、ψ（１／λ（ｋ））を零とするλ（ｋ）はオイラ−定数Ｃである。そして１．７３の逆数はオイラ−定数Ｃである。従って不連続領域とはオイラ−定数Ｃが導く領域であると考える。また極小領域の素数対応数値０．５６１８２９５について｜ｌｎ０．５６１８２９５｜〜オイラ−定数Ｃが成立するから極小領域も不連続領域と関わりを持つと考える。
【００７０】
従って今まで説明したように素数磁場は不連続領域を含む階層構造の場であり場の方程式の示すとおり各階層では素数磁束は整列分布を為し階層構造に外から電場、磁場または電荷、磁化を与えれば整列分布は無秩序分布をとろうとし、無秩序分布を整列分布に取り戻そうとして力の作用と仕事が素数磁場に生み出される。
【００７１】
以上の説明により課題である素数磁場が階層構造であることを導くための解決手段は素数と素数の関数により記述される数論式そして解析力学の概念を含んだ解析学という数学的手法である。
【発明の効果】
【００７２】
本発明によれば素数磁場の階層構造で生み出される力の作用と仕事により荷電物質とか磁化物質を加速度運動とか円運動させる効果を有する。
【００７３】
本発明によれば階層構造の場の素数磁束の時間変化により電気エネルギ−を得る効果を有する。
【００７４】
本発明によれば素数磁場で光を屈折させる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】素数磁場の階層構造を示す模型図。
【図２】素数磁場の階層構造を２個対向させて配置した図。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
素数磁場の階層構造の各階層では素数磁束は（図１）のように整列分布をなしている。素数磁束が整列分布をなしているときは外に力の作用と仕事は与えない。階層構造に外から電場、磁場または電荷、磁化を与えれば整列分布している素数磁束は無秩序分布をとろうとし、その無秩序分布を整列分布に取り戻そうとして力の作用と仕事が素数磁場の階層構造に生み出され、その力の作用と仕事は電場、磁場または電荷、磁化に与えられることにより、外に仕事が与えられることになる。
【００７７】
従って発明を実施するためには素数磁場の階層構造と電場、磁場または電荷、磁化との相互作用が必要であり、例えば階層構造に電荷とか磁化を配置すれば電荷とか磁化は力の作用と仕事を受け取り加速度運動とか回転運動を為す。つまり力学的エネルギ−を得ることができる。また階層構造の素数磁束の整列分布を最も大きな無秩序分布とするには、つまり階層構造で生み出される力の作用と仕事を最も大きくするのは（図２）のように複数の素数磁場を対向させて配置することにあり対向している素数磁場内にコイルなどを設置することにより電気エネルギ−を得ることができる。
【００７８】
従って発明を実施するための形態は素数磁場の階層構造に電場、磁場または電荷、磁化を与えることにあり、それにより電場、磁場または電荷、磁化は階層構造の素数磁束の整列分布に伴う力の作用と仕事を受け取ることにより、素数磁場の階層構造により力の作用と仕事を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
発電としての利用可能性がある。
【符号の説明】
【００８０】
１  永久磁石
２  階層構造の不連続領域であるオイラ−定数Ｃ領域
３  ル−プ状の素数磁束
【図１】
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【図２】
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