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プログラミング、3DCGとその他いろいろについて

時間逆転減衰振動は共鳴に似ている

時間逆転減衰振動は、分子レベルでは共鳴に似ています。両者とも、空気分子が都合の良いタイミングで当たって、エネルギーが貯まるという点が共通しています。


時間逆転減衰振動の分子レベルの仕組み

時間逆転減衰振動はどうして起きるのでしょう?もちろん、それは時間が逆転しているからですが、私がここで注目したいのは、分子レベルの仕組みです。時間逆転現象はマクロのレベルでは異常な現象ですが、分子どうしの衝突のようなミクロのレベルでは、時間逆転していない現象と区別が付きません。つまり、分子レベルで見たら、わたしたちの通常時間の物理学が通用するのです。この疑問は、「分子レベルで見たら、時間逆転減衰振動はどのようにして起きているのだろう?」という疑問なのです。その答えは私たちに理解しやすいものかもしれません。

時間逆転減衰振動は、都合の良いタイミングで空気分子が衝突することによって起きます。

この図はが表しているのは、時間逆転減衰振動の、空気分子が衝突する方向です。厳密に言うと、空気分子は常に両側から衝突しているのですが、その強さには左右で偏りがあり、全体的に見ると矢印の方向の力がおもりにかかるのです。このようにタイミングよく空気分子がおもりに衝突すれば、おもりが揺さぶられるのは当然といえます。

このような矢印のならびになる理由は、時間逆転していない減衰振動を考えれば簡単に理解できます。通常時間の減衰振動では、おもりは空気分子を弾き飛ばしながら動きます。つまり、おもりが左へ行く時、弾かれた空気分子も左へ速く移動するのです。これを時間逆転させると、おもりが右へ行く時、速い空気分子が右からやってきておもりに当たり、普通の速度まで減速します。その分おもりは右に加速します。つまりおもりが右に行くときには右から、左に行くときには左から空気分子がぶつかるわけです(上の図の矢印のように!)。

共鳴に似ている

このメカニズムは明らかに共鳴と同じです。もちろん、本物の共鳴と違って、音など存在しません(通常時間の減衰振動にこれほどの共鳴を引き起こすほどの音など存在しません)。ここでの外から加えられる力は音ではなく、時間逆転により確率の歪んだ空気分子による不思議な力です。しかし、外からの刺激があまりに都合の良いタイミングで起きるので、装置にエネルギーがたまっていく、という点では共鳴と同じです。

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