［Nebulas—The “Shocking” Answers 星雲—「衝撃的な」答え］
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Jun 21, 2005
惑星状星雲の宇宙時代の画像は、天文学者達に恒星進化論を再考することを余儀なくさせました。 しかし、恒星達が電気的に活性なプラズマで構成されている場合、最も厄介な謎の多くはすでに解決されている可能性があります。
現代の恒星進化論の出現以来、天文学者は、古い太陽のような恒星達が球殻で上層を吹き飛ばし、そのコアが白色矮星に崩壊すると信じています。
しかし、これらの「惑星状星雲」についてさらに学ぶにつれて、理論は絶えず新しい課題に直面しています。
なぜ、そしてどのように、上の画像の古い太陽のような恒星は、その噴出物を双極管に拘束し、一方を他方の中に入れたのですか？
なぜチューブの壁がそれほどはっきりと定義されているのですか？
なぜ壁はフィラメントで構成されているのですか？
フィラメントの多くがペアになっているのはなぜですか？
なぜフィラメントの多くがそれらに沿って高い光度の結び目を持っているのですか？
なぜ彼らは緑ですか？
プラズマのトーラス（「ドーナツ」）（この画像では小さすぎて表示されません）がチューブの「ピンチされた(挟まれた)」部分を周回しているのはなぜですか？
なぜ中央の恒星は実際には一組のバイナリ（連星）なのですか？
現代の恒星進化論のあらゆる側面は、同様の質問のリストに悩まされています。
新しい発見はほとんど常に驚きを引き起こすので、疑問が生じます。
この理論はそれらを予期していませんでした。
通常、天文学者達が答えを提案するとき、彼らは単一のケースの例外に訴えるか、事後の調整に頼ります。
予測能力の欠如は、複雑さと混乱の増大につながり、天文学者達の信頼性は、彼らが導入する新しいヘッジ(垣根)要因にますます依存しています。
「これが知識であるならば、天文学者達は無知である方が、よりよいでしょう」とある批評家は言いました。
予期しない問題が発生したときに使用された単語を数えるだけで、問題の核心を明らかにすることができます:
「ガス」という言葉はほとんどの場合現れます；
「プラズマ」という言葉はほとんど現れません。
差し迫ってやっと、天文学者達は、彼らの「ガス」が実際には「プラズマ」であることを認めます。
しかし、彼等が云う「プラズマ」とは「高温ガス」を意味します：
プラズマ挙動の電気方程式を適用する代わりに、彼らはガス動力学の方程式に頼ります。
彼等は、「それらのガスがそれらのプラズマに由来するのを知らない」のではないかと疑い始める人もいます。
プラズマの放電は、その軸に沿って管状のシース（さや）を生成します。
十分にエネルギーのある放電はそのシース（さや）を光らせ、いくつかの埋め込まれたシース（さや）達を生成する可能性があります。
シース（さや）は実際には「ダブル・レイヤー（二重層）」であり、正の電荷が一方の側に蓄積し、負の電荷がもう一方の側に蓄積する一組の薄いシートです。
両側の間に強い電界が存在します。
このフィールドは、電荷の一部を加速し、マイクロ波（および多くの場合光学およびX線）放射を放出しますが、プローブ（検出器）が通過しない限り、それ以外の場合は検出できません。
（したがって、磁場を探すことを最近学んだばかりの天文学者達は、宇宙にはダブル・レイヤー〈二重層〉が存在しないと想定しています。）
上のバタフライ（蝶）星雲の画像では、ダブル・レイヤー（二重の層）が輝いて、鞘（さや）の鋭い境界として自分自身を明らかにしています。
これらのシース（さや）に沿って電流が流れます。
プラズマでは、電流が糸のようなチャネルに流れ込みます―
フィラメント達に。
これらのフィラメントは、通常はペアで、長距離で互いに引き付け合いますが、近距離では互いに反発します。
マージ（結合、融合）する代わりに、それらは互いにらせん状になります。
高エネルギー電流の変動は、フィラメントを交互に絞ったり広げたりする不安定性につながり、ソーセージの列またはビーズの列のように見せます。
光は放電によって生成されるため、星雲に関連するモデルは、ネオンライトと同様の実験室の「ガス放電管」です、それはガスの励起周波数でのみ発光します。
爆発からの衝撃波の天文学者のモデルは、ガスの加熱によって多くの周波数で放出される光を予測します。
しかし、惑星状星雲からの光の90％以上は、単一の周波数で発生します：
二重にイオン化された酸素のそれです。
バタフライ星雲は、１光年の長さの酸素放電管と見なせます。
電気的宇宙では、恒星達は、放電チャネルの「ねじれ」に形成されます。
チャネルが曲がる場所では、物質が蓄積する傾向があります。
それは、外部の電磁「ピンチ」力がプラズマの密度の増加からの内圧によってバランスをとられる回転球を形成します。
実験室での実験では、この球には赤道プラズマ・トーラス（ドーナツ）があることが示されています―
リング電流が―その周囲に、
惑星状星雲の中心恒星達と同じように。
このリング電流は、容量に達するまで電荷を蓄積し、稲妻の特徴的な突然の開始と指数関数的な（ゆっくりとした）減少を伴う閃光を生成します―
同じことが私たちは恒星のノバ（新星）に見られます。
中心の恒星（電極として機能する）への電気的ストレスが大きくなりすぎると、それは2つ以上の天体に核芯分裂し、それによって電極の表面積を増やし、より大きな電流負荷を受け入れることができるようにします。
これはおそらく、惑星状星雲のすべてではないにしてもほとんどの中心恒星達が連星である理由を説明しています。
電気的な観点から、恒星進化論はガス灯時代の天文学の勝利でした。
地上の機械式センサーで収集できるデータのほとんどを説明しました。
しかし、宇宙での電子センサーの出現と、宇宙はほぼ完全にプラズマで構成されているという認識は、電気を考慮した理論を要求します。
私たちが電気的宇宙に住んでいることを確認するには、2つのモデルの予測能力を比較するだけで済みます。
参照：
Dec 24, 2004 On the Wings of a Butterfly
2004年12月24日［蝶の羽について］
〈https://takaakifukatsu.hatenablog.jp/entry/2021/06/04/234724〉
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Jun 21, 2005
Space-age images of planetary nebulas have forced astronomers to re-think their theories of stellar evolution. But if stars are composed of electrically active plasma, many of the most perplexing mysteries may already be solved.
惑星状星雲の宇宙時代の画像は、天文学者達に恒星進化論を再考することを余儀なくさせました。 しかし、恒星達が電気的に活性なプラズマで構成されている場合、最も厄介な謎の多くはすでに解決されている可能性があります。
Since the advent of modern stellar-evolution theory, astronomers have believed that old Sun-like stars blow off their upper layers in spherical shells as their cores collapse into white dwarfs.
現代の恒星進化論の出現以来、天文学者は、古い太陽のような恒星達が球殻で上層を吹き飛ばし、そのコアが白色矮星に崩壊すると信じています。
But the theory continually faces new challenges as we learn more about these “planetary nebulas”.
しかし、これらの「惑星状星雲」についてさらに学ぶにつれて、理論は絶えず新しい課題に直面しています。
Why, and how, has the old Sun-like star in the image above constrained its ejecta into bipolar tubes with one inside the other?
なぜ、そしてどのように、上の画像の古い太陽のような恒星は、その噴出物を双極管に拘束し、一方を他方の中に入れたのですか？
Why are the walls of the tubes so sharply defined?
なぜチューブの壁がそれほどはっきりと定義されているのですか？
Why are the walls composed of filaments?
なぜ壁はフィラメントで構成されているのですか？
Why are many of the filaments paired?
フィラメントの多くがペアになっているのはなぜですか？
Why do many of the filaments have knots of luminosity along them?
なぜフィラメントの多くがそれらに沿って高い光度の結び目を持っているのですか？
Why are they green?
なぜ彼らは緑ですか？
Why is there a torus (“donut”) of plasma (too small to be seen in this image) circling the “pinched” part of the tubes?
プラズマのトーラス（「ドーナツ」）（この画像では小さすぎて表示されません）がチューブの「ピンチされた(挟まれた)」部分を周回しているのはなぜですか？
Why is the central star actually a binary?
なぜ中央の恒星は実際には一組のバイナリ（連星）なのですか？
Every aspect of modern stellar-evolution theory is beset with similar lists of questions.
現代の恒星進化論のあらゆる側面は、同様の質問のリストに悩まされています。
The questions arise because new discoveries almost always provoke astonishment.
新しい発見はほとんど常に驚きを引き起こすので、疑問が生じます。
The theory did not anticipate them.
この理論はそれらを予期していませんでした。
Typically, when astronomers propose answers, they appeal to single-case exceptions or resort to after-the-fact adjustments.
通常、天文学者達が答えを提案するとき、彼らは単一のケースの例外に訴えるか、事後の調整に頼ります。
The lack of predictive ability leads to increasing complexity and confusion, and the astronomers’ credibility rests increasingly on the new hedge factors they introduce.
予測能力の欠如は、複雑さと混乱の増大につながり、天文学者達の信頼性は、彼らが導入する新しいヘッジ(垣根)要因にますます依存しています。
“If this is knowledge, astronomers would be better off with ignorance,” said one critic.
「これが知識であるならば、天文学者達は無知である方が、よりよいでしょう」とある批評家は言いました。
We can expose the heart of the problem by simply counting the words used as unexpected difficulties arise:
The word “gas” appears almost always;
the word “plasma” appears almost never.
予期しない問題が発生したときに使用された単語を数えるだけで、問題の核心を明らかにすることができます:
「ガス」という言葉はほとんどの場合現れます；
「プラズマ」という言葉はほとんど現れません。
When pressed, astronomers will admit that their “gas” is actually “plasma”.
差し迫ってやっと、天文学者達は、彼らの「ガス」が実際には「プラズマ」であることを認めます。
But what they mean by “plasma” is “hot gas”:
Instead of applying the electrical equations of plasma behavior, they resort to the equations of gas kinetics.
しかし、彼等の、「プラズマ」とは「高温ガス」を意味します：
プラズマ挙動の電気方程式を適用する代わりに、彼らはガス動力学の方程式に頼ります。
One begins to suspect they “don’t know their gas from their plasma”.
彼等は、「彼等の云うガスがそれらのプラズマに由来するのを知らない」のではないかと疑い始める人もいます。
An electrical discharge in plasma will generate a tube-like sheath along its axis.
プラズマの放電は、その軸に沿って管状のシース（さや）を生成します。
A sufficiently energetic discharge will cause the sheath to glow, and it may generate several embedded sheaths.
十分にエネルギーのある放電はそのシース（さや）を光らせ、いくつかの埋め込まれたシース（さや）達を生成する可能性があります。
The sheath is actually a “double layer”, a thin sheet in which positive charges build up on one side and negative charges build up on the other.
シース（さや）は実際には「ダブル・レイヤー（二重層）」であり、正の電荷が一方の側に蓄積し、負の電荷がもう一方の側に蓄積する一組の薄いシートです。
A strong electrical field exists between the sides.
両側の間に強い電界が存在します。
This field accelerates some of the charges and emits microwave (and often optical and x-ray) radiation, but is otherwise undetectable unless a probe flies through it.
このフィールドは、電荷の一部を加速し、マイクロ波（および多くの場合光学およびX線）放射を放出しますが、プローブ（検出器）が通過しない限り、それ以外の場合は検出できません。
(Hence, astronomers, who have only recently learned to look for magnetic fields, assume double layers don’t exist in space.)
（したがって、磁場を探すことを最近学んだばかりの天文学者達は、宇宙にはダブル・レイヤー〈二重層〉が存在しないと想定しています。）
In the image of the Butterfly Nebula above, the double layers are glowing, revealing themselves as the sharp boundaries of the sheaths.
上のバタフライ（蝶）星雲の画像では、ダブル・レイヤー（二重の層）が輝いて、鞘（さや）の鋭い境界として自分自身を明らかにしています。
Electrical currents flow along these sheaths.
これらのシース（さや）に沿って電流が流れます。
In plasma, electrical currents pinch themselves into thread-like channels—
filaments.
プラズマでは、電流が糸のようなチャネルに流れ込みます―
フィラメント達に。
These filaments attract each other, usually in pairs, at long distances, but repel each other at close distances.
これらのフィラメントは、通常はペアで、長距離で互いに引き付け合いますが、近距離では互いに反発します。
Instead of merging, they spiral around each other.
マージ（結合、融合）する代わりに、それらは互いにらせん状になります。
Fluctuations in high-energy currents will lead to instabilities that alternately squeeze and expand the filament, making it look like a string of sausages or a row of beads.
高エネルギー電流の変動は、フィラメントを交互に絞ったり広げたりする不安定性につながり、ソーセージの列またはビーズの列のように見せます。
Because the light is produced by electrical discharge, the relevant model for a nebula is a laboratory “gas-discharge tube”, similar to a neon light, which emits light only at the excitation frequency of the gas.
光は放電によって生成されるため、星雲に関連するモデルは、ネオンライトと同様の実験室の「ガス放電管」です、それはガスの励起周波数でのみ発光します。
Astronomers’ model of a shock wave from an explosion predicts emitted light at many frequencies due to heating of the gas.
爆発からの衝撃波の天文学者のモデルは、ガスの加熱によって多くの周波数で放出される光を予測します。
But over 90% of the light from planetary nebulas comes in a single frequency:
that of doubly ionized oxygen.
しかし、惑星状星雲からの光の90％以上は、単一の周波数で発生します：
二重にイオン化された酸素のそれです。
Think of the Butterfly Nebula as a light-year-long oxygen discharge tube.
バタフライ星雲は、１光年の長さの酸素放電管と考えてください。
In an Electric Universe, stars form in “kinks” in a discharge channel.
電気的宇宙では、恒星達は、放電チャネルの「ねじれ」に形成されます。
Where the channel bends, matter tends to accumulate.
チャネルが曲がる場所では、物質が蓄積する傾向があります。
It forms a spinning sphere in which external electromagnetic “pinch” forces are balanced by internal pressure from the increasing density of plasma.
それは、外部の電磁「ピンチ」力がプラズマの密度の増加からの内圧によってバランスをとられる回転球を形成します。
Laboratory experiments show that this sphere has an equatorial plasma torus—
a ring current—
around it, just as do the central stars of planetary nebulas.
実験室での実験では、この球には赤道プラズマ・トーラス（ドーナツ）があることが示されています―
リング電流―その周囲に、
惑星状星雲の中心恒星達と同じように。
This ring current stores charge until it reaches its capacity, at which time it discharges to the inner sphere, producing a flash of light with the characteristic sudden onset and exponential decline of a lightning bolt—
the same thing we see in a stellar nova.
このリング電流は、容量に達するまで電荷を蓄積し、稲妻の特徴的な突然の開始と指数関数的な（ゆっくりとした）減少を伴う閃光を生成します―
同じことが私たちは恒星のノバ（新星）に見られます。
If the electrical stress on the central star (which acts as an electrode) becomes too great, it will fission into two or more bodies, thereby increasing the surface area of the electrode so that it can accept a greater current load.
中心の恒星（電極として機能する）への電気的ストレスが大きくなりすぎると、それは2つ以上の天体に核芯分裂し、それによって電極の表面積を増やし、より大きな電流負荷を受け入れることができるようにします。
This likely explains why most if not all central stars in planetary nebulas are double.
これはおそらく、惑星状星雲のすべてではないにしてもほとんどの中心恒星達が連星である理由を説明しています。
From an electrical vantage point, the stellar-evolution theory was a triumph of gaslight era astronomy.
電気的な観点から、恒星進化論はガス灯時代の天文学の勝利でした。
It explained most of the data that could be gathered by ground-based mechanical sensors.
地上の機械式センサーで収集できるデータのほとんどを説明しました。
But the advent of electronic sensors in space and the realization that the universe is composed almost entirely of plasma requires a theory that takes electricity into account.
しかし、宇宙での電子センサーの出現と、宇宙はほぼ完全にプラズマで構成されているという認識は、電気を考慮した理論を要求します。
To see that we live in an Electric Universe, it is only necessary that we compare the predictive abilities of the two models.
私たちが電気的宇宙に住んでいることを確認するには、2つのモデルの予測能力を比較するだけで済みます。
See:
参照：
Dec 24, 2004 On the Wings of a Butterfly
2004年12月24日［蝶の羽について］
〈https://takaakifukatsu.hatenablog.jp/entry/2021/06/04/234724〉
