浮力は上下の圧力差によるのでは無かった！

　積年の疑問がついに解ける日が来た、浮力は静水圧の上下差から求めるが、そこに近接作用原理を適用すれば大問題が起こるのだった、なぜなら壁面を垂直に押す実体という物は直接には水分子であるから「水の分子運動が上下で変わらなければ浮力は０である」はずだ…。

それがどうして上下で圧力差が生じて上に動いていくのか分からなかった！

　ちょくちょくある誤解は水分子同士のバネ弾性が上下で異なるという話である。そりゃ容器に合わせて形を変えても圧力によって収縮しないという液体の性質を持ってしても実際には僅かは収縮するからバネ弾性を持つと考えていくのは正しい。しかし、気体の場合に理想気体で近似して良いのと同じく体積変化０の理想流体で近似しても同じ結果が出るのではないだろうか、と思った。

事柄は本質と近似でもあるがそこを取り違えると解けなくなる難問だと悟ったのが15年前だったかな？

　この問題はやはり工学技術的に詳しく解析していくのではなくて理論物理的な意味の本質を追い求めていく必要のあるロマンティックな難問だった。とりあえず上下の圧力を等しいと仮定してみるとしよう。そうしたら概念上の操作によって準静的運動をさせて最小作用の原理を用いて解くという理論物理の手法が浮かび上がってきた。そうしたら一般相対性原理から加速座標系における慣性力は重力と同等だという基本が使えそうである。

発進する自動車の中でガス風船は人体とは逆に前に移動するだろうと思い至ったのであった！

　それもまた立派な浮力現象だから馬鹿にしちゃいけない、その場合に気流が移動するよりも先に風船が動くから、つまり、気体中でも上下の圧力差が０でも浮力現象は起こっている。さらに無重力状態において、気体は封入されさえすれば分子運動によって器壁に気圧を及ぼしているが、液体はどこにも圧力を及ぼしているようには見えないじゃないか。

無重力の船内で球状水塊の内部に木片を入れていけば加速によって浮力運動をするはずだ！

　その際の話もまた発進する自動車中のガス風船と同じく物体に加わる圧料は一定なのである。さてしもここからの大きな疑問は「どうして静水圧が存在するか」という別の本質に取って代わってくる。この疑問によって「ああ、自分の早とちりだった」とばかりに頭をかいて終えてしまう人が多いだろう事を疑わない。事柄の本質は驚くべき事に「重力ポテンシャルが先にあって静水圧は水による測定結果として自然に顕現している」ということでした。

つまりＡＢ効果によって電磁ポテンシャルの実在が確認されたが重力の場合も同じだと言うことである！

１）木片の質量をｍ’（ｋｇ），同じ体積の水の質量をｍ（ｋｇ）とすると，ｍ＞ｍ’が成立している．

２）木片が上昇した距離をｈとすれば木片が水にした仕事は上向きにｍ’ｇｈ（Ｎ）である．

３）木片と入れ替わった水が重力によって低下した位置エネルギーはｍｇｈ（Ｎｍ）である．

４）２）３）より水と木片が全体として行った重力運動は下向きに（ｍ－ｍ’）ｇｈ（Ｎｍ）だ！

５）４）より浮力Ｆ＝（ｍ－ｍ’）ｇ（Ｎ）が得られる．

６）５）を一般化すれば静水圧も得られると思われる．

７）上下の分子運動が変わらなくても重力ポテンシャルさえ存在すれば浮力現象は起こる．

ここで２）において木片が水に対して行った仕事が準静的運動による最小作用に他ならないというのが結論だ！

それにしても浮力から静水圧が得られるとは驚いた次第…。
（質量０の剛体で一般化すればいいだろう…）