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SKY NOTE

skymouseが思った事考えた事を記したもの

量子もつれが時空を形成する仕組みを解明〜重力を含む統一理論へ道を開く

科学

2015年5月27日、重力の基礎となる時空が量子もつれから生まれる仕組みを計算的に明らかにした。これは一般相対性理論量子力学と統一する理論の構築に大きく貢献する事が期待される。

つまり、この世の全てのもの(時空や重力を含む)を統一して説明できる基礎的な考え方のもとになる数学的モデルを解明したという話。

 量子もつれが時空を形成する仕組みを解明
 〜重力を含む究極の統一理論への新しい視点〜
 http://www.ipmu.jp/ja/node/2175

アメリカ物理学会の発行する権威あるフィジカル・レビュー・レター誌(Physical Review Letters)の注目論文(Editors’ Suggestion)に選ばれた。

誰が?
 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構(Kavli IPMU)
  大栗博司主任研究員
 カリフォルニア工科大学
  数学者マチルダ・マルコリ教授
  大学院生らの物理学者と数学者からなる研究グループ

どんな事を解明したのか?

  • 私達の世界は「電磁気力」「強い力」「弱い力」「重力」の4つの力が存在しています。それらは宇宙創世当時は1つに統一されていたと考えられており、それらの力を統一して説明できる理論の解明が世界中で研究されていました。現在は、ミクロの世界では、量子力学を用いて「電磁気力」「強い力」「弱い力」の3つの力が説明できることが分かっていましたが、重力の説明がまだなのです。一方、マクロの世界では、一般相対性理論で重力は3次元の空間と1次元の時間とをまとめた4次元の時空の性質に帰すことで説明されます。しかし、ミクロの世界の現象は量子力学で説明されており、ミクロとマクロの双方を統一して説明ができていないのです。

つまり、一般相対性理論量子力学を統一する理論の構築にホログラフィー原理が重要であることが分かっています。

 Wikipedia:ホログラフィック原理

 ホログラムと重力の関係とは?
 http://sonokininatte55.blog.fc2.com/blog-entry-318.html
 

ホログラフィー原理の模式図: 一般相対性理論では、ある時空に含まれる情報は、その内部ではなく表面に蓄えられるとする原理。この原理を用いると、重力の量子化という難問を、空間の表面に住んでいる、重力を含まない別の理論としてより簡単に定式化することができる。(credit: 大栗博司)

ここからよく分からんのだが、時空に内部と表面があるという段階でよく分からないのだが、どうやら、表面である二次元世界には重力は存在しないのだが、そこから投影された3次元のホログラムが重力という話しらしい。おそらくホログラムの発生に量子もつれが関係していると考えられているのだろう。そういう意味では、ある意味、一次元の世界が、二次元に展開し、量子もつれによって三次元に昇格し、それが重力を含んだ時空というイメージではないかと思う。

 量子もつれ
 

【図2】量子もつれ一般相対性理論の間の対応関係: 赤い点は一般相対性理論の時空における局所データを表す。本研究では青い半球で表される量子もつれによってこれを計算する方程式を導いた。 (credit: Jennifer Lin et al.)

  • 時空を超えて 〜量子脳理論〜 (日本語版)

量子もつれとは、異なる場所にある粒子のスピンなどの量子状態が独立に記述できないという現象で、アインシュタインは「奇怪な遠隔作用」と呼びました。本成果はこの量子もつれという現象こそが重力現象の基礎となる時空を生成するということを示したものです。

説明を読んでみて、何となくだが、これは、自分の独自の解釈なので、正確かわからない。0次元の点の世界、それが振動すると、その残像が1次元の紐になり、紐が回転して輪になると2次元の平面となる。それが量子もつれを起こして、球面となる。この球面のホログラフィー(幻)が物体の最小単位の粒子となる。そして、そこに質量が生じる。つまり、重力が生まれるのだ。球面部分は平面であり、そこには重力はないが、その球面の内側に重力が生まれる…という話ではないかと思った。多分なんだか間違っているような気がするが…

最近事故で亡くなられたナッシュ博士が重力をうまく説明できると言っていたので、亡くなったのが惜しまれるところだ。

しかし、この説明を聞いていると時空の実態は、ホログラフィー、つまり幻ということになり、仏教でいうところの色即是空、空即是色という事になる。仏教がいかに物事の本質を捉えていたかと考えると、ブッダは、非常に優れた科学文明を持った異星人とコンタクトできて、その考えが仏教ということになるのではないかと思ってしまう。つまり、実は仏教って超未来的な思想なのかもしれないと思ってしまった。

色即是空、空即是色
http://kotowaza-allguide.com/si/shikisokuzekuu.html
【読み】 しきそくぜくう、くうそくぜしき
【意味】 色即是空空即是色とは、この世にあるすべてのものは因と縁によって存在しているだけで、その本質は空であるということ。また、その空がそのままこの世に存在するすべてのものの姿であるということ。