超ひも理論講演 byブライアン・グリーン

Part1


part2


20分でわかるニュートンアインシュタイン超ひも理論


この動画はやばすぎる。あれだけの内容を20分で、しかも平易に話せるってのはすごい。コンセプトを真に理解できてるからこういう説明ができるんでしょうね。初めて聞くような人でもけっこう分かりやすい説明だと思います。背景となる基礎知識があればなお面白い。自分はこれを見て今までの諸々の知識がやっとつながった気がします。



ニュートンは、天体の運動を説明するために「力学」としての古典物理学をつくりあげ、その後の基礎を築いた。しかし彼でもわからなかったのは「重力のあり様を記述できるようにはなったけど、重力がどのように働くのかはわからない…」ということだった。リンゴは木から落ちる。地球の周りを月が廻る。同じ重力。しかし、この重力が一体なんなのか、空っぽの宇宙で隔てられた星と星の間に、いったいどうやって、なにが伝わって、重力が生じるというのか。。。



ここにある解答をもたらしたのがアインシュタインアインシュタインは「一般相対性理論」(これは特殊相対性理論に重力の概念を加えて補正し直した理論なので【アインシュタイン重力場理論】とも呼ばれる。彼なりの統一理論をつくろうとしたもの。)において「空間がゴムのようにたわむ」「質量のあるところは空間が歪む」という考えを用いることによって重力を説明した。またこれはそれまでの「空間はいわば物を入れる容器、入れ物でしかない」という概念を根底から覆し、「質量の存在しないところには時間も空間も存在しない」として時間と空間の概念を一新してしまった。「相対性理論」は物理学で唯一、といっていいほど誰にも手を加えられていない理論である。古典力学も、量子力学も、ある程度後世によって手を加えられて発展されていっているといっていい。従来の価値観をひっくりかえしちまうくらいの理論を、たった独りでつくりあげてしまったところに、アインシュタインの天才たるゆえんがあると思う。現在、宇宙に衛星飛ばしたりできるのも、相対性理論ができたおかげです。(若干蛇足ですが。)




以前、「重力は多次元どうし(つまり別の宇宙?)をつなぐばねのような役割をしている」というような記述を読んだことがあったんですが。そこがこの動画見て「あ、そういうことか」ってわかったんすよ。



物質は分子からできており、その下は原子、クォークと続くが、素粒子は究極「粒子でもあり波でもある」ため、まぁゆっちまえば物質はエネルギーである、と。
その事実として「E=mc^2」って式がありますが、あれは日本語でいえば「エネルギーは、質量×光の速さ二乗」ってことですから。逆からいえば「モノに光の速さ2乗をかけたのが、エネルギー量だよ」、…俺らってエネルギーの塊なんすよ。『物質がエネルギーになり得る』ってことを説いたのがあの式。ってことはその逆もまた然り。エネルギーが集まると物質になる。。。



話がずれた。
物質の究極はエネルギー(波)である、と。で、その様相によって、物質が生まれる。
つまり、エネルギーの状態の違いが、水素、炭素だとかの周期元律の物質の違いを生み出す。じゃあそのエネルギー(波)の違いって何なのか?



それがどうやら多次元の集まり、なんじゃないかと。多次元の絡まり。そこで「超ひも理論」のアイデアが役立ってくる。
あれは「一次元の【点】を引き伸ばして2次元の【線】と捉える」って考えですから。超拡大して見たら、点だって線に見えるじゃん?っていう考え。

またこのアイデアによって「特異点」の問題も乗り越えることができる。



こうして分かってきた、空間というか物質の最小単位は空間10次元。(っていうかそれ以上じゃないと成り立たないらしい)
この多次元の形、様相が、電磁気力の数値、重力の数値、原子の質量の数値…等といった、俺らの住んでる宇宙のバランスを決定している、と。
まぁ32次元ぐらいまで考えてる学者もいるみたいっすけどね。



仮にこの理論が正しいとして、こいつを検証するのがまさにっ!先日ニュースで報じられた「超巨大粒子加速器」らしいです。
つまり今話したこの話題は、今物理界でも超・ホットな話題、ってことです。
「あまりにホットすぎてコーヒー沸かせちゃうよ!」みたいな。たぶんそんぐらいホットでしょう。



粒子と粒子をぶつけてブラックホールを作り出すとき、エネルギーとして飛んでってどこか多次元に消えちゃうのがいわゆる重力子「グラヴィトン」なんじゃねぇ?ってことでしょう?それが重力の本質だっ!みたいな。っていうか大事なのは重力の本質性もそうだけど、なにより「多次元の存在」の重要性なんだろうね…。


一番最後の方で、「粒子どうしをぶつけた時、〜(グラヴィトンらが放出されて)もし(全体の)エネルギーが減ったなら?〜…」みたいなくだりがあるけど、ここ、確かに考えてみたら恐ろしい、と思った。エネルギーが減る、ということはE=mc^2が崩れる、ってことだ。
もともと粒子がもっていた質量が、ぶつかった衝撃で「E=mc^2」に従ってエネルギーとなって(ちなみにこのエネルギーは光の速さ2乗に比例)グラヴィトンやらなんやらになって外に逃げる、ここまではわかる。原子爆弾と同じ原理。でもそれが消える、ってことは…?あ、だからそれが「多次元の存在」の証明になるのか。逃げたエネルギーが行く先の次元がある、ってことで。ってことは多次元が複数存在して、その総体においてE=mc^2は保たれる、ってことね。ふーん、、、なるほど、、、。






やばいね。ぶっとんでるね、物理。笑






…でも、実はなによりすごいのは、この動画に翻訳字幕をつけたやつだよ。笑
君、すごいよ!本当ありがとうって言いたいよ!笑



そのおかげこの動画のすごさがわかるもの。やっぱ英語できないとだめなんだね…そう痛感。。。