だんだんと日差しが強くなり、喫茶店探索に外出するにも、紫外線が無視できなくなってきました。
そんな太陽の光や目には見えない紫外線に深く関係する方程式があります。
イギリス・スコットランドの理論物理学者James Clerk Maxwell(1831年6月13日 – 1879年11月5日)が提出したMaxwellの方程式です。
\( \begin{align}
div\textit{D}&=\rho \\
div\textit{B}&=0 \\
rot\textit{H}&=\textit{i} + \frac{\partial \textit{D}}{\partial t} \\
rot\textit{D}&=-\frac{\partial \textit{B}}{\partial t}
\end{align}\)
Maxwellはそれまでに見出されていた電気や磁力に関する法則を、数学的形式として整理しました。これらの方程式系に整理されたことによって電気と磁力が統一されました。すなわち電磁波という一つの概念として理解できるようになったのです。
太陽の光や目には見えない紫外線、赤外線とどういう関係があるかのというと、実は、光、紫外線、赤外線、さらには放射線も電磁波と同じものであることが分かるのです。これらは全て、同じ4つの方程式系、Maxwellの方程式に従うのです。
さらに、その時空論としてAlbert Einsteinの特殊相対性理論に至ります。後年、Albert Einsteinは特殊相対性理論の起源はMaxwellの方程式である旨を明言しています。つまりMaxwellの方程式は20世紀以降の現代物理学の源流でもあります。
私たちの身の回りにおいても、冷めたコーヒーを温める電子レンジや紫外線から身を守るUVカット上着などの製品は、Maxwellの方程式に操られた電磁場と人間との関係の上で存在しているのです。
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