2022-10-15

1/fゆらぎの「1/f」はシンプルな自然の理を表している

皆さん、「1/fゆらぎ」って聞いたことありますか?
木目や海の波、音楽、自然物などさまざまなものにある一種の「ゆらぎ」といわれており、“リラクゼーション効果がある”という話から、注目を浴びているワードです。
しかし実際の所、本当にリラクゼーション効果があるのか、「1/fゆらぎ」とは何なのか、実はイメージも湧きにくく、まだまだずっと謎が多いものでもあるんです(@_@)

そのため、今回はこの方の話を元に、1/fゆらぎの正体に迫っていこうと思います!
☆吉田たかよしさん「世界は「ゆらぎ」でできている」☆

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【1/fゆらぎは、実は不思議なものでなんでもない?!】

ではまず、「f」とは何を指すのか?「1/f」とは何を表しているのか。吉田たかよしさんという方が感覚的にも掴みやすいように説明してくださいました。

 

●周波数とは、周期とは。

周波数…一秒間の波の数。
周期 …一定時間ごとに同じ現象が繰り返される場合の、その一定時間。

例えば、周波数が4Hzの場合、1秒間に4回波がある・振動しているということになります。また、周期が4秒という場合は、1振動に4秒かかるということで、周波数は0.25㎐になるということになります。

 

●「f」とは何か?
では、まず1秒を周期で割ってみましょう。仮で、周期は0.5秒に設定します(0.5秒で1波)。
1÷0.5=2 になりますね。
この答えが、周波数…「f」の正体になります。周期が0.5秒の場合の、1秒間の振動数を表している、“2㎐”のことを言っているのです。

 

●「1/f」とは何か?
では、1秒を今度は「f」=周波数で割ってみましょう。さっき出てきた2㎐と設定します。
1÷2=0.5 になりますね。
そう、「1/f」は周期そのものを意味するということになるのです。

・1秒÷周期=周波数(f)
・1秒÷周波数(f)=周期   こういう関係性になります。
 

なので、周期を8秒→4秒→2秒→1秒と半分にしていくというのは、とりもなおさず1/fが8→4→2→1と半分になっていくということなのです。

揺らぎのパワーもここに比例します。
パワーとは、そのまま波の力という意味ですが、揺れの大きさと考えると分かりやすいかもしれません。電車が大きく揺れればパワーもすごい強さだし、小さな揺れはパワーも弱いのです。

 

さて、これをグラフ(パワースペクトルの対数グラフ)にしてみましょう。縦軸に揺れのパワー、横軸に周波数をはめると…見事に右下がりの直線が出来上がります(対数グラフなので)。


「1/fゆらぎ」と検索すると、このグラフがよく出てくるので、イメージもこのグラフが浮かぶかもしれませんが、
周波数が上がるとはどういうことなのか、周期が短くなるとはどういうことなのか、実際のイメージが湧きにくいのかもしれません。

 

ですが要は、周波数が上がる=周期が短くなる=揺れが小さくなるということ。電車の揺れのように、小さい揺れになればパワーも小さいのです。
海の小さな波が、津波になると大きな力になるのも、全部そういう普段の感覚と繋がっている、至って普通の現象のこと・普通に感じていることを、数値化して表してくれているのではないでしょうか?

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1/fを調べていく中で、そもそも「ゆらぎ」ってなんなんだろう?という疑問もわいてきました。
調べてみると、「ゆらぎ」とは、ある法則性がくずれることで生まれるもの、とのこと。
生まれる「ゆらぎ」は様々なタイプがあって、「1/f」もその内の一つ。
先ほどの「1/f」のように、私達が聴覚的・視覚的に得る情報を認識できるのは、この“ゆらぎ”の違いを感じているからなのではないか?とも感じています。
これは1/fゆらぎに留まらず、「ゆらぎ」そのものに注目して、掘り下げていきたいですね!(なにより面白そう!)

  投稿者 oga | 2022-10-15 | Posted in D01.地球史, D02.気候No Comments » 

「地震は電磁波が起こす」 地震の本質は逆圧電効果だ!

本稿では、地震のメカニズムについて、

【地震のメカニズム】現代マグマ説の原点となる石田理論 – 地球と気象・地震を考える (sizen-kankyo.com)  を紹介していますが、

今回は、重力宇宙論から電気的宇宙論への転換期を展開している物理家平清水九十九による論考を紹介します

平清水九十九氏は、地震のメカニズムを「太陽風と地磁気の電気活動」で説明し、地震予知は不可能と言われている状況で予防措置の方法も提示しています。

以下要約版です

【高層ビルが多い地域や雨の日には巨大地震が少ない!? 「電気的宇宙論」で見えた地震予知の真実ートカナ (tocana.jp)  】

> ・・海外では「電気的宇宙論」という宇宙・天文を電気活動として捉える新理論が登場し、ビッグバン宇宙論に代わる理論として注目されている。電気的宇宙論惑星科学にも言及していて、地震も電気的活動であることを主張している。今回は、地震を電気活動として見たメカニズムについて説明してみよう。

「電気的宇宙論」からみる地震

最初に地球がなぜ自転しているかを説明する。地球の自転は慣性で回っていると説明されるが、慣性では何億年も回転することはできない。海水、大気の抵抗があるうえ、地球の自転速度は遅くなったり速くなったりを繰り返しているからだ。遅くなるのはいいが、速くなるのは慣性では説明がつかない。

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大まかに見ると自転速度が速くなったときに地震が起きている。3.11も自転速度が速くなった時に起きた。

じつは地震は自転速度と密接な関係があるのだ。地震は主に太平洋火山帯の周辺で起きることが知られている。 マグマには電流が流れているのだ。溶けた岩石であるマグマは電気を良く通す性質を持つ。また火山噴火でマグマが飛び出すと、火山雷と言う現象が起きる。飛び出したマグマから周囲に放電が起きるのだ。火山雷は通常、周囲の空気との摩擦による静電気が生じて起きると説明されるが、火山雷をよく観察すると空中に飛び出た瞬間、放電が起きる。つまり地中内部にあったときからマグマは電気を帯びていることがわかる。

つまり地球をほぼ一回りするマグマの帯は電流が流れるコイルと言える。コイルと地球磁気とが作用するとモーターになる。ファラデーモーターと言うもっとも単純なモーターが地球を自転させている動力なのだ。

マグマに流れる電流が強くなると自転速度が速くなり、マグマの周囲に放電が起きる。これが地震の原因だ。地震は岩盤内部での放電現象なのだ。放電が起きる花崗岩や玄武岩などは、誘電体と言う性質を持つ。誘電体は電気を溜めることができる。誘電体の例としてライターなどに使われている圧電効果があるが、誘電体は逆に電圧をかけると変形する。地下の岩石に電気がたまって放電が起き、岩石が大きく変形するのが地震の正体だ。

地震が放電現であれば、地震が起こる前の前兆現象のほとんどは説明できる。また岩盤内部で放電が起きると、分極が起きる。分極は余震を説明する重要な要素だ。大きな地震のほとんどで、余震が発生する。余震は数日間続く場合もあれば、熊本地震のように数カ月も続く場合がある。余震は断層の歪が解放されることでは説明がつかない現象だ。多くの誘電体は、その内部が小さな方向性を持つ結晶で構成されている。結晶の向きはばらばらなので、圧電効果で変形する方向も異なる。しかし、一度高電圧を加えられると分極と言う現象が起きて、変形する方向がそろってしまう。分極が起きた状態では、低い電圧でも大きく変形する性質を持ってしまうのだ。余震は分極した岩石が変形する現象なのだ。分極が収まるまで余震が続くことになるが、その時間は岩石の性質、電気の量で異なる。

さて、地震の正体が明らかになれば、地震予知ができるかというとそうはうまくいかない。地下の電気の流れを調べる方法が確立されていないからだ。

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東京都内では、この半世紀ほどの間、大きな地震がほとんど起きていないことをご存知だろうか?

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地震の少なさとはうらはらに都内では局地的豪雨がしばしばある。1時間に100mm以上の雨が降るという極端な気だ。 地震につながる電子が地表に流されて、雨になった、というのが都内のゲリラ豪雨の正体なのだ。

地下の電子を空中に放出しているのが、ビルに設置された避雷針だ。避雷針はビルの基礎などにつながっているので、深い場所からの電子を空中に放出することができる。とくに高層建築の多い都心付近では、本来地震につながる岩盤にたまった電子を取り除く作用がある。高層建築は知らずに地震の危険を取り除いていたということになる。

このメカニズムを使えば、地震を予防することが可能だ。地方では、高層建築がほとんどないため、地下深くに接地した避雷針もない。そこで、避雷針を作る場合は、地下100mくらいまでのボーリングを行い、地下深くから電子を解放するようにすればいい。落雷を避けるのではなく、地震を避ける地震避雷針の設置を進めれば、都市部の直下型地震を予防することが可能になるはずだ。これが、電気的宇宙論からみた地震対策である。

  投稿者 kisi | 2022-10-15 | Posted in D.地球のメカニズム, G.市場に絡めとられる環境問題No Comments »