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2017年2月 3日 (金)

超ひも理論

Img_3427
 
http://izumidateruo.cocolog-nifty.com/blog/2016/01/post-6271.html
 
 以前から、理論物理学の超ひも理論と言うのが、身の程知らずに、気になっていて、一度勉強したいとは思っていた。年末に、「ワープする宇宙」を読んで、よしゃ良いのに、2016.12.30の本ブログで紹介までした。
 
 そこで、ますます「ひも」が気になり、まず入門書として、「超ひも理論をパパに習ってみた」(橋本幸士著、写真)を買って見た。天才物理学者の女子高校生の娘が、寝る前の10分間1週間の講義70分で、「超ひも理論」が理解できたと言う話。著者は1973年生まれの大阪大学教授。記述は娘以外は、全て関西弁である。
 
 第一日目パパの講義のまとめ
 ・クォークの方程式は、まだ誰も解けない。
  ーークォークは一番小さい物質で、素粒子とも呼ばれ 
     る。例えば、陽子は3個のクォークからなる。ク 
     オークの運動方程式を解いた人には、1億円が
     クレイ財団から与えられる。
 ・異次元の考え方を使ったら、この問題は解けるかも。
  --この世は3次元で、異次元とは4次元以上。
 
 第二日目パパの講義のまとめ
 ・異次元に逃げていくエネルギーの研究者が大勢いる。
  --ジュネーブのCERNでは、粒子を超高速で衝突
     させる実験をしているが、もしエネルギーが保存
     されなければ、エネルギーは見えない異次元へ
     逃げたことになる。
 ・異次元が見えないのは、進めないか、丸まっている 
  かである。
  ーー丸まっているのを「余剰次元のコンパクト化」と言
     うそうだ。
 
 第三日目パパの講義のまとめ
 ・空間の次元を数えるには、力の大きさが距離の何乗
  になっているか見れば良い。
  --万有引力やクーロンの法則は、距離の逆2乗に
     比例する。これは3次元空間だから。4次元では
     逆3乗に比例する。
 
 第四日目パパの講義のまとめ
 ・クオークでできている陽子には、沢山の兄弟がいる。
  クオークの基礎方程式から、陽子の質量を紙と鉛筆で
  説明した人はいない。たが、スパコンでの計算では、
  基礎方程式は正しいことが分かっている。
 
 第五日目パパの講義のまとめ
 ・クォークの間の力(強い力)を取り持つグルーオン
  という素粒子は、無茶苦茶分裂できる。
 ・陽子がぐるっとなった異次元にも動いていると思うと、
  陽子の多数の仲間が説明できる。
  ーーここらはちと分かり難いので成程と思うべし。
 
 第六日目パパの講義のまとめ
 ・マルダセナの予想「ホログラフィー」は革命を起こした。
  ーーホログラフィーと言うのは、映像のホログラム
     ではなく、次元の違う理論が実は同じと言う事。3
     次元のグルーオンの力の物理は、高次元空間の
     重力の物理と同じである。
  ーーマルダセナは、1968年生まれのアルゼンチン人。
     1997年に画期的な「予想」を発表し衝撃を与
     えた。現在、プリンストンの教授で、斯界では神
     様扱いの様子。1998年の学会では、フランス革
     命記念国歌ラ・マルセイエーズならぬ、The     
     Maldacenaと言う歌が斉唱されたとか。
 ・素粒子が小さな「ひも」だとの仮説が「超ひも理論」
  ーーこれを実験的に実証した人はいないが、この理論
     を使えば、マルダセナ予想がピタリと合う。
 ・超ひも理論では、「開いたひも」から光が、「閉じたひ
  も」から、重力が自然に説明される。
  --両端が開いたひもの振動は、空間のある方向に
     向かう。これが光の性質である。一方、ループに
     閉じたひもの振動は、右回りと左回りの両方向の
     2種類があり、これは重力と同じである。
 
 第七日目パパの講義のまとめ 
 何故か、今日のまとめはない。高次元空間は、ブラックホールみたいな曲がった空間である。原子核同士を衝突させると凄いエネルギーが発生するが、アインシュタインのE=MC^2から、ここで無茶重いものが発生し、これは異次元のブラックホールが発生したことになると。
 
 さて、これで一週間たったが、「超ひも理論」は理解できたであろうか。分かったようで、分からないのでは。それにしても、この女子高生は解りが良すぎる?
 
 ところで、この本は3部構成になっている。女子高生部分と、少しレベルの高い大学院生あたり向け部分と、最先端の理論物理学者の熾烈な論文競争の実態部分で、それらが適当にミックスされている。あーあ、ヒモはホンマおもろいわ。

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