質問: 球体内部が鏡張りのとき、光のエネルギーは?~鏡地獄~ 江戸川乱歩の小説にでてくるという鏡です。 読んだことはありませんが、人が入れるほどの球体の中がすべて鏡張りになっていて、その中に入った人が発狂してしまう という話だそうです。 この関連の質問はいくつか出ていましたが、すべて人が入ったときになにが見えるのか?でした。 答えは様々で、光源がないから見えないなどでした。 そこでふと思ったのですが、 光源があったら????? ここで疑問に思ったのは、どう見えるかではありません。 この鏡が100%の光を反射するとしたら、光の出口がありません。 もちろん人が入っていれば人に吸収されるしかなくなって、その人は温度が上がる?死んでしまう? 光はエネルギーをもってますから、そのエネルギーが球殻内部でこもってしまったらどうなるんでしょう? いちおう、光源がエネルギーを吸収してしまわないことを前提にお願いします。(不可能だとは思います。光源が壊れておしまいという選択肢を消したいのです。) 球体の中には光を吸収しない光源以外なにもない。 鏡は100%の光を反射する。 この条件の下で、エネルギーが貯まっていく球体はどうなるのか、 もしかしたら、強烈なエネルギーをためて、それを開いたら新兵器といえるくらいの爆発的な破壊力をもつのだろうか? そんなことを考えました。 物理にお詳しい方の回答をお待ちしております。
回答: 面白い問題ですね。私も昔不思議に思ったことがありますが、改めて考えてみました。 先ず熱への変換はないものとするという条件ですから熱平衡で収束する選択枝はなしですね。 では、光での収束ということになるんでしょうか。 つまり、光源から出てくる光の強さと、球体内部の光の強さが同じになると、光源はそれ以上光を放出できない、と考えるものです。 これはあたかも球体内部に空気を送り込んだときに、吐出ノズルからの供給圧力と球体内部の圧力が同じになればそれ以上空気を送りこめないというのと同じだと思えばいいでしょう。 従って球体内部の光エネルギーを新兵器波に強烈にするということはそれだけ強烈な光源が必要ということになります。 空気の場合は圧縮性ですから解放したときに蓄積エネルギーを一気に放出することで爆発的エネルギーを得ることが出来ますが光ではそうはならないでしょう。 尚、光に平衡状態があるのかどうかは知識としてはよく知らないのですが、「球体の中にいくらでも光エネルギーを閉じ込め続けていくことができる」というのは「エントロピー増大の法則」だったかな?とにかく何か物理的法則に反しているようでに不合理だと思います。 レーザーなどは波長をそろえるための工夫はあるでしょうが基本的には光源のエネルギーが出力エネルギーになっていると思います。 結論的には球体の内部に溜まる光エネルギーは光源エネルギーと大差のないものしかならない」ということだと思います。 なんとも夢のない結論ですね。(笑) 専門家から別の自信ありの回答があればそちらを優先してください。 参考意見です。