光子はあらゆる空間に稠密に存在しています。
なぜ？
光子は光を伝えるのです。
光はあなたのまわりにある全ての物から反射または発射され、あなたを囲む全ての物からすき間なく届いているから、光子であなたはすき間なく囲まれているのです。
もっと細かい所まで見える顕微鏡からも光はあなたに届けられるので、光子はあなたを緻密に取り囲んでいるのです。
それに、光子が稠密に存在しているから、光は曲がらず、分散もせず、直進できるのです。
もしも光子がすき間だらけなら、光はすき間の方に弾きとばされて、光は直進できない。
すると、物体からの光は勝手に曲がり、実物と光が伝える像は一致しなくなります。
だから光子はすき間なく稠密に全ての空間に詰まっているのです。
そんなに光子が稠密に空間に有ったら、光子というコンクリートに、全ての物は固められて動けないでしょう？
そう思うでしょう。ところが違うのです。光子が光を伝えるのはご存知ですね。光は光速度で伝わります。ということは、光子は光速度で動けます。だから光子は物体が動くと、物体の動きに合わせて光速度で物体の動きに合わせられます。
それに加えて、光子は宇宙で一番軽いので、物体は光子からの抵抗をまったく感じないで動けます。
そんなことが、あるわけない？
あるんですよ。
あなたのまわりを取り囲んでいる空気がいい例です。空気は光子と比べると非常に重たい元素だから、稠密とはならないが、かなり濃い密度です。この空気が、物体の動きに応じて、音速度で動くのです。音速度は300m/sくらいで、普通の物の動く速さよりもかなり速いので、空気の抵抗を感じないで動けます。
これと同じように光子は光速度で動くので、光子が稠密に充満している空間も、普通の物体は光速度よりもはるかに遅いので、光子の抵抗を感じないで動けます。
不思議ですか？
不思議でもないと思いますよ。
なぜなら、
光子は30万km/sの速度で動くのです。
光子はどんな元素よりも考えられないくらい小さく、考えられないくらい軽いのです。
だから、光子が稠密に全ての空間を満たしても、物体は抵抗を感じないで動けます。
稠密なのに、空間がまったくないのに、そんな空間をどうやって動くんだ？動けるはずがない。
光を光速度で伝えているんだよ。これは、光速度で光子が動いているんだよ。光子はコンクリートのように動かないと考えるのは間違いです。
光子は宇宙で一番軽いから、稠密なのに光速度で動くのが可能です。鉄の玉が一直線に並ぶ振り子のように、光速度で端から端まで光が伝わるけど、この鉄の玉を宇宙で一番軽い玉に変えて考えれば良いんだよ。
光子と光子がすき間なく互いに着いていたら、全く動けないでしょう。
だから、こう考えたらどうですか。
光子一個は、自分の大きさよりもちょっと大きな球形の空間を、まるで自分の球体であるかのように振る舞う。
なぜ？
それはね、光のエネルギーは、あらゆる方向から、全く均等に来て、全く均等に反対側に、完全弾性衝突で受けたエネルギーを伝えるからです。光子と光子の衝突は全て完全弾性衝突です。
このようにあらゆる方向から均等にエネルギーが来るためには、宇宙が無限にどこまでも続くからです。宇宙が有限なら、片寄りはかならず起きます。無限だから片寄りはありません。
そんなこと、光子一個では不可能と思います。
すり抜けてもっと遠く離れ光子にエネルギーが伝わるはずだからです。
それより光子を有限個の集団で考えたらどうですか。
光子と光子の間に空間があります。集団になれば完全弾性衝突する確率が高くなります。
これで決まりでしょう。
いや、それも無理です。光子の球が衝突して、当たる角度で、伝える光子と伝わる光子の二つにエネルギーが分散するから、光速度より遅くなるからです。
それよりも、もとにもどって、光子と光子は一定の間隔が開き、恒に光速度で振動しいる。だから、光は常に光速度で伝わります。
ここから考えて行こう。
声を伝える空気の分子は音速度で振動しているので、声は音速度で伝わります。空気は酸素や窒素や水蒸気等質量が異なる物が混じり、遠くまでは届かない。
でも、光を伝える光子は空間に一種類だから、どこまでも永久に光速度でつたわります。
これしかないでしょ。
光子は完全弾性衝突して、エネルギーを全て次の光子に伝えるまでは光速度で飛び続けます。エネルギーの伝達は完全弾性衝突だけです。
もっと簡単に考えたらどうですか。
光子と光子の間も、光子自体が光速度で振動しているから、互いに跳ね返しているので、ある一定の距離を保っている。
光子が満ちた空間を伝わる光の疎密波も、空気が満ちた空間を伝わる音の疎密波と同じ伝わり方をする。
光子と光子が衝突する時は完全弾性衝突する。このため光子の光速度は常に維持される。