「くりこみ」って、こういうこと？！～電子の電荷～

「くりこみ」は物理読み物によく出てくる。例えば、クーロンの法則で点電荷に限りなく近づけば、

分母がrの2乗なので、力が無限大になってしまう。これを「くりこみ」を使うと、解決するというような感じであったと思う。
竹内薫著、「『場』がわかれば、世界がわかる」、講談社、2026　を読んで、わかった気がするので、記録しておく。

ニュートンの公式とファイマン図の反応確率の式

ニュートンの物体落下の式は、

と、落下する物体の重さとは関係がない。
どんな物体でも空気抵抗が無視できるのなら、同じ時間に同じ距離だけ落下する。
ｇを求めるためには、実験するしかない。物体を落下させて、ある距離に到達する時間を測定するのである。

ファイマン図の反応確率の公式は、これと同じとのこと。

実験で反応確率がわかれば、電子の電荷がわかるということ？
ここで、無限大が登場する。

無限大を電荷に「くみこむ」

反応確率を有限にするためには、無限大が問題となる。そこで、無限大を電荷にくみこんでしまう。

つまり、今まで我々が測っていた電荷は、eではなく、e(くみこみ)だったと考える。
素電荷がe(くみこみ)であり、その値が、

なのである。

理論に出てくる裸の電荷は、無限大のエネルギーをかけて実験したときの電荷である。（Eに無限大を代入するとeの２乗になる）
普通のエネルギーでわれわれが観測しているのは、実はくみこまれた電荷だったと考える。
理論計算で発散して悩んでいたのは、電荷がエネルギースケールによって変わることを知らないで、電荷が定数と思い込んでいたからである。
真空の周りには「真空偏極」の雲でいっぱいであるという次の図からも納得できる。