屈折と反射（重力ミラー）

水面の波紋は、壁にぶつかると、波の位相を保ちながら、もと来た方へと戻っていきます。

これを反射といいますが、この反射は、様々な波動に共通する特徴です。

電波、音波、地震波、光 ・・・・

光が物質の中を伝わる性質があると考えると、屈折の方はなんとか説明できそうな感じがするのですが、反射という現象はとても不思議です。

複雑に考えるのは面倒なので・・・

• 水面の波紋が壁にぶつかると反射することを参考すると、光も光にとっての壁のようなものによって反射する

と単純に想像することにします。

そして、これまた面倒なので、

• 光を反射する壁は、閉じた空間が作る壁である

ということにもしてしまいましょう。

上図は、「人類が反射が起きていると認識する状況」を作る壁のミクロ的な状態を表しています。

一つが、結晶（原子が規則正しく並んだ状態）、もう一つが、「全方向に等価な空間形状を持つ物質」の集合体を示しています。

人間にとってのポイントは、散乱が生じるか生じないかということですが、個々の結晶や空間をとってみれば、反射や屈折の法則は成立していることでしょう。

ちなみに、ガラスは結晶ではないということなので、きっと全方向に対して等価な空間を持つ粒子なのだろうと想像しています。

密度が異なる媒体が２層に分かれているとき、光は屈折します。

このとき、反射って起こるのでしょうか？

水と油が２層に分かれているときは、反射が起こるということは経験的に知っています。

無理矢理ですが、

• 空気と水というものを、結合状態は違うがほぼ同じ原子で構成される

と仮定すると、密度の違いというものが生じれば、屈折だけでなく反射も起こると言えそうな気がします。

重力レンズのところで説明しましたが、一般的には、

• 光は、質量の大きな天体の横を通る重力によって曲げられる

と説明されています。

しかし、私の妄想の中では、これは、空間密度の違いによって、屈折するということになっています。

もし、そうだとしたら、『重力 レンズ』とは逆に、重力によるミラー効果という現象もあるのだろうと思います。

• 密度が明確に変わる境界面がないと、ムリかな？
• 宇宙の広さを考えると、密度の徐々に変化する空間も、明確な境界面になるかもな・・・

下の画像は、同じクエーサー・同じ星雲が、重力レンズ効果でいくつも（クエーサー：５、星雲：３）映っているものです。

ひとつくらい、重力によるミラー効果によるものがあるかも！？（笑）

Hubble Captures a “Five-Star” Rated Gravitational Lens

妄想の種として、知りたいこと

ヘリウムを固体化させることができたら、どうなろのだろう？

• 完全な透明な状態になるのか？
• 完全な反射をする状態になるのか？
• 他の物質と大して変りはないのか？

• 地震の波の一部は、空中にも伝わる？ほとんどが反射によって地中に戻っていきそうな感じはするが、空中と地中の波の行き来のことを考えると、『地震兵器』っていうものも作れてもおかしくないような気がする。
• また、「秋に大地震が起きやすい」という都市伝説的な話を聞いたことがあるが、その時期に、地中で地震波に変わるような振動を、地球外部の天体（太陽？）から受けやすくなる、なんてことを考えると、これも、あってもおかしくない話のように思える。