近接作用

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近接作用(きんせつさよう)は空間自身を含む空間中の媒質を通じてが伝わるという描像である。対となる概念に遠隔作用がある。

概要[編集]

近接作用論ではの伝播は媒質に対する局所的相互作用によってなされ、その伝播速度には上限が存在する。たとえば電磁気力の最大伝播速度は光速に等しい。

物体間の相互作用を近接作用によって説明する場合、相互作用を媒介する媒質について記述する必要がある。たとえば電磁気学において、電気力磁気力を伝えるものとして電場磁場、あるいはこれらを統合した電磁場が登場する。

電気力線と磁気力線[編集]

遠隔作用論的な描像と近接作用論的な描像の仲立ちをする概念として、電気力に対しては電気力線が、磁気力に対しては磁力線が考案されている。電気力線と磁気力線はマイケル・ファラデーによるもので、ジェームズ・クラーク・マクスウェルはファラデーの考えを元に電磁場数理モデルを与えた。マクスウェルの電磁気学理論は今日マクスウェル方程式と呼ばれる方程式系に集約されている。

媒質[編集]

電磁気力や重力を伝える媒質として古くはエーテルという架空の物質の存在が仮定されていたが、最終的にはアルベルト・アインシュタイン特殊相対性理論によって、それらの力の伝播は空間そのものの性質によるものと考えられるようになった。

重力[編集]

アイザック・ニュートンは自身が発見した万有引力について、最終的に遠隔作用による力として説明した。近接作用論による重力の説明は、ルネ・デカルトクリスティアーン・ホイヘンスらによっても試みられていたが、これらは失敗に終わっている。

マクスウェルによって近接作用論的な電磁気学が完成すると、それまでの遠隔作用を基礎とするニュートン力学と電磁気学の間の齟齬が認識されるようになった。遠隔作用論的な重力の描像に対する不満から、アルベルト・アインシュタインによって一般相対性理論が提案され、古典的な重力を近接作用論によって理解できるようになった。一般相対性理論によれば、ニュートンの万有引力も近接作用による力であり、一般相対性理論においてはニュートンの万有引力の法則は近似的に成り立つものとして理解される。

関連項目[編集]