Redefinition of the Photon and a Unified Understanding of Electromagnetic Waves / フォトンの再定義と電磁波の統一的理解

Short Abstract This study presents a structural redefinition of the photon and a unified framework for understanding electromagnetic waves based on the concept of Dynamic Mass Flow (DMF). In conventional physics, photons are described as elementary particles of the electromagnetic field, exhibiting both particle-like and wave-like behavior. However, this duality remains conceptually unresolved and reflects the limitations of existing descriptive frameworks. In this work, photons are reinterpreted as energy-dependent stable propagation modes within an underlying dynamic structure referred to as DMF. From this perspective, the electromagnetic spectrum is not a collection of distinct entities, but a continuous distribution of stability regimes within a single structural framework. This reinterpretation provides a unified explanation for wave–particle duality, the continuity of the electromagnetic spectrum, photon–matter interactions, and high-energy phenomena such as gamma-ray instability and particle generation. Processes traditionally described as absorption, scattering, radiation, and pair production are consistently understood as state transformations within DMF. Furthermore, this framework maintains full compatibility with established theories such as Quantum Electrodynamics (QED) and the Standard Model by positioning them as effective theories within a deeper structural layer. The proposed model does not introduce new physical laws, but offers a higher-level conceptual integration that unifies light, matter, and energy as different states of a common underlying flow structure. This work provides a foundation for future theoretical development and observational verification within the BFSSU/DMF cosmological framework. https://orcid.org/0009-0003-1530-4234 Japanese Abstract 本研究は、フォトン概念の構造的再定義と、電磁波の統一的理解を、Dynamic Mass Flow(DMF)という枠組みに基づいて提示するものである。 従来の物理学においてフォトンは電磁場の量子として定義され、粒子性と波動性を併せ持つ存在として扱われてきた。しかし、この波動粒子二重性は概念的には未解決であり、既存理論の記述的限界を示している。 本研究では、フォトンを独立した粒子としてではなく、DMFという基底構造におけるエネルギー依存的な安定伝搬モードとして再定義する。この視点により、電磁スペクトルは異なる存在の集合ではなく、単一構造内における安定性分布として理解される。 この再解釈により、波動粒子二重性、電磁スペクトルの連続性、フォトンと物質の相互作用、高エネルギー領域における不安定性や粒子生成といった現象を統一的に説明することが可能となる。吸収・散乱・放射・対生成といった現象は、すべてDMF内の状態変換として再解釈される。 また本理論は、量子電磁力学(QED)や標準模型と整合し、それらを有効理論として包含する上位構造を提示するものである。 本研究は新たな物理法則の提案ではなく、光・物質・エネルギーを単一の基底フロー構造の異なる状態として統合する概念的枠組みを提示するものであり、BFSSU/DMF宇宙論における今後の理論展開および観測的検証の基盤を提供する。