宇宙＆物理2chまとめ【物理】時空は粒々からできているのか？米国で進むホログラフィック宇宙検証実験計画

主に2chの宇宙と物理に関する話題をまったりまとめています。

【物理】時空は粒々からできているのか？米国で進むホログラフィック宇宙検証実験計画

[ 2012/05/03 21:04 ] [ 物理 ] [ コメント(1) ]
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1: 依頼２９−６１＠pureφ ★ 2012/04/28(土) 13:38:49.94 ID:???

時空は粒々からできているのか？　米国で進む検証実験計画 

　最近、物理学で新聞の１面に載るような大ニュースが相次いでいる。スイス・ジュネーブ近郊にある 
世界最大の素粒子実験施設ＬＨＣでは、万物に質量を与える素粒子ヒッグスの探索が最終段階を 
迎えており、日本も加わる国際共同実験グループの昨年12月の発表によると、その姿がおぼろげに 
見えてきた。「ハイゼンベルクの不確定性原理」は現代物理学の柱の１つ、量子力学を象徴している 
式だが、今年１月、名古屋大学とウィーン工科大学の共同グループは、その式に書き換えを迫る実験 
結果を発表した。そして米国でも、将来、大ニュースが出るかもしれないユニークな実験の準備が 
進んでいる。 
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時空は滑らかに連続したものだと考えられているが、実は非常に微小な粒々の集まりからできて 
いるのかもしれない。図はそうした時空のイメージ 

　物質を細かく刻んでいくと分子、原子、原子核と次第に小さくなっていく。原子核は陽子と中性 
子が集まっていて、陽子と中性子はクォークという素粒子が３つ集まったもので、今のところクォークは 
それ以上は分割できないと考えられている。もしかしたら私たちが存在する時空そのものも、細かく 
刻んでいくと、クォークのように、それ以上は分割不可能な単位が存在するのではないか。私たちが 
滑らかなものだと考えている時空は、そうした超微小な粒々が集まってできたものなのではないか。 
理論物理学者は現在、そんな仮説を真剣に研究している（イラスト参照）。 

　では実際に調べてみようという研究者が現れ、シカゴ近郊にある米国立フェルミ加速器研究所で 
非常にユニークな実験の準備が進んでいる。立案者は同研究所・素粒子天体物理学センターの 
クレイグ・ホーガン博士。実験に用いるのは、内部を真空にした長さ40メートルのパイプ２本をＬ字型に 
組み合わせたものだ。このＬ字の左下の角になっている部分からレーザー光を打ち込み、２つに分けて 
本のパイプに送り出す。それぞれのパイプの両端は鏡になっているので、レーザー光は両パイプの中を 
往復する。 

　もし時空が微小な粒々からできているとすれば、その影響で空間に揺らぎが起き、両パイプ内の光の 
往復の仕方が非常にわずかだが違ってくると考えられる。この違いを、光の干渉現象を利用して検出する。 
もし揺らぎが観測されたら、時間と空間は私たちが考えていたようなものではないことになる。「物理学の 
構造そのものが変わるだろう」とホーガン博士は話している。 

（詳細は24日発売の日経サイエンス５月号に掲載） 
日経サイエンス/日本経済新聞 2012/3/24 7:00 
http://www.nikkei.com/tech/trend/article/g=96958A9C93819595E0E1E2E28B8DE0E1E2E1E0E2E3E0E2E2E2E2E2E2;p=9694E3E7E3E0E0E2E2EBE0E2E3E2

ホログラフィック宇宙を検証する 

　物質を細かく刻んでいくと分子，原子，素粒子と次第に小さくなって，今のところ基本粒子（電子や 
クォークなど）はそれ以上分割できないと考えられている。もしかしたら時空そのものも，細かく刻んで 
いくと，それ以上は分割不可能な単位が存在するのではないか？　私たちが滑らかなものだと考えて 
いる時空は，そうした超微小な粒々が集まってできたものなのではないか？　理論物理学者は現在， 
そんな仮説を真剣に研究している。では実際に調べてみようという研究者が現れ，米国立フェルミ加速 
器研究所で非常にユニークな実験の準備が進んでいる。 

M. モイヤー（SCIENTIFIC AMERICAN 編集部） /日経サイエンス2012年5月号 
http://www.nikkei-science.com/201205_034.html 
Is Space Digital? 
Michael Moyer/Scientific American January 17, 2012 
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-space-digital 
Holometer Frequently Asked Question 
Fermi National Accelerator Laboratory 
http://holometer.fnal.gov/faq.html


Image Credit：write_adam




3: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 14:03:12.15 ID:RZMAXCtt

時空って時間も含めて言ってるのかこれ
時間も最小単位はプランク時間だけどさ、
もしそれ以上分割できないものだとしたら時間は連続した流れではなくてコマ送りの連続みたいなことになっちゃわない？
時間自体が人間の概念だから関係無い？

プランク時間（プランクじかん、記号 : tP）は、マックス・プランクによって提唱されたプランク単位系（自然単位系の一つ）における基本単位の内、時間について定義されたものである。
その値はプランク長と真空中の光速度によって一意に定まり、SI単位系でのおよその値は、現在では 5.39121 × 10-44 秒であるとされている。




6: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 14:59:56.29 ID:uSq4NJyv

超弦理論で時空は10次元かもと言ってみた後は、今度は二次元ですか。
あいだをとって6次元あたりで手を打ちませんか？

超弦理論（ちょうげんりろん、英: superstring theory）は、物理学の理論、仮説の1つ。物質の基本的単位を、大きさが無限に小さな0次元の点粒子ではなく、1次元の拡がりをもつ弦であると考える弦理論に、超対称性という考えを加え、拡張したもの。超ひも理論、スーパーストリング理論とも呼ばれる。




7: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 15:07:38.84 ID:GzSYT0K1

時空が不連続なら、測定装置も不連続なはずで、そんなもんで観測できるのか？




8: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 15:20:17.77 ID:RZMAXCtt

観測できれば分かる事が多くてそれを裏付ける理論や新発見が出てきたけど、
今は観測の限界にぶち当たるとこまできてるからどうしようもない事も増えてきた感じ




9: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 15:29:02.11 ID:GzSYT0K1

そもそも物理学は辻褄合わせだからねぇ。数学のような厳密なものではなくて、観測結果と矛盾しないような理論が暫定的に正しいとされている。
だから直接観測できないような素粒子の領域になると、本当に正しいのか永久に分からない。




12: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 15:35:19.10 ID:rlqmDPgR

つまりこれでゼノンのパラドックスも無問題ってことでいいわけですか？

物理に興味ない人ほど、空間とは我々も含め、こまかく見ていけば実は
パソコンのディスプレイ上のドット絵のようなもん、と言ったら驚くだろうな

ゼノンのパラドックスは、エレア派のゼノンの考えたパラドックスで、パルメニデスの「感覚は全て疑わしいものである」こと、特に「一があるのであって多があるのではない、多があるとすれば運動は不可能である」という学説をピタゴラス学派の多を主張する立場を批判して唱えたものであった。




14: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 16:04:13.43 ID:rlqmDPgR

粒々ってのは

時空は連続的であるかのように見えるが、実は離散的（デジタルと言った方がいいかも）であるってことだよ




15: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 16:06:03.17 ID:GzSYT0K1

最小単位があるってのが怪しいんだよな。次元とかそういうのを超えた、単に人間が理解できない領域なんじゃねぇのかと




19: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 18:19:31.52 ID:v7Pjuhou

もう一度マイケルソンモーリーの実験をするってことか。
現代の技術でやったら結果が変わってたなったら面白いよなｗ

あの実験が相対性理論へと繋がって行くが、空間自体が広がっているなら
微小な変化がありそうなもんだが。もし無いなら、拡張前と後で光の進む時間は
同じになるわけで、第三者から見たら光速度を越えてることになる。


マイケルソン・モーリーの実験（マイケルソン・モーリーのじっけん、英 Michelson-Morley experiment）は、1887年にアルバート・マイケルソンとエドワード・モーリーによって行なわれた実験である。ニュートン力学では、運動する物体の見かけ上の速度は、観測者の運動の速度に依存する。例えば、同じ速さで同じ方向に進む二台の自動車は、互いに止まっているように見える。このことは光の運動にも適用できると考えられた。そこで、見かけ上の光の速さは光の向きに依存する、ということを確かめることがこの実験の目的であった。しかし結果として、光の速さは進行方向に依存しないことが確認された。



20: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 21:27:40.94 ID:DrMWTMk/

秒針の動きは一見なめらかに見えても、実際は細かい歯車でチクタク動いてるって事だな。




23: 名無しのひみつ 2012/04/28(土) 22:50:37.76 ID:2naTVPNC

分割不可能というか、観測不可能な限界があるだけだろ
もしかして実際はアナログ的に連続しているのかもしれんが
観測できるのはディジタル的なとびとびの値




29: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 01:44:12.26 ID:clN10TzY

というか、現実の空間、時間は連続ではなくて、不連続であるっていうのは、
今まで既に理解されていたことだろう？

この実験は、あらためて不連続性を確認したいのか、新たな粒子を検出したいのか、
どっちなんだ？




30: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 01:45:01.79 ID:VyCpILms

ここまで来ると観測や認識論の世界だな。本当に現実がそうなってるとかじゃなくて、そう見えざるを得ない限界点だ。




31: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 01:45:15.88 ID:Q4oQVIlf

時間をプランク時間以上分割できないってのが納得出来ない

ー
↑
これ１つが１プランク時間として区切って考えると

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

↑こうなるけど、
もしかしたらもっと最小単位が見つかって（？）

------------------------------------------------

↑こうなる可能性はもうないのか？




33: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 01:56:54.89 ID:1F2dUVXP

＞もし時空が微小な粒々からできているとすれば、その影響で空間に揺らぎが起き、両パイプ内の光の
＞往復の仕方が非常にわずかだが違ってくると考えられる。

真空は対生成と対消滅を繰り返していて、ある程度ランダム的な作用が期待できるんじゃないのか？
あと、打ち込んだ光のエネルギーがどちらに偏るかも確率でしかわからないという量子論と矛盾しない
んじゃないか？つまり揺らぎが観測されても現代の理論と矛盾しないんじゃないか？




35: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 02:58:08.00 ID:Rj5HHig4

空間がデジタル構造ってことは、物体が進むとき
粒々から次の粒々までワープしながら進んでるってこと？




41: ココ電球 _/::o-ν ◆tIS/.aX84. 2012/04/29(日) 04:30:23.79 ID:jDFMRA2R

■解説　ホログラム宇宙論

宇宙の実体は二次元であって、３次元に投影されているだけなのではないかという深刻な疑問が理論物理学で噂されている。
理論の発端はブラックホールに関する情報理論の研究から出てきたもので、ブラックホールの情報量はその体積ではなく
表面積に依存するというものである。
この理論はさらに一般化され、宇宙のあらゆる領域も宇宙そのものも　その情報量は表面積に比例し、体積に比例しないことになる。
もし、この宇宙がこの理論どおりだとすると、この宇宙はどこかにある二次元領域の投影に過ぎないということになる。

検証
もし、この宇宙が二次元領域の投影に過ぎないとすると　空間の分解能はプランクサイズよりはるかに大きくなり
レーザーの精密測定で検証可能である。
二次元宇宙の分解能がプランクサイズなので、その３次元投影された宇宙の分解能は（宇宙の直径/プランクサイズ）の３乗根程度　
プランクサイズより大きくなり、プランクサイズよりはるかに大きな領域で分解能の限界に達する。




49: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 15:05:34.30 ID:DmrDv9Bh

時空は粒々って、電光掲示板説ね。
いまさら珍しくもない。
まあ、電光掲示板というたとえは、
時間もデジタル化して考えればちょっと違うけど。

で、ホログラフィックとどう関係するのかな？
あれは、その時空データが圧縮されているとする説じゃないか。
超光速通信が復号化できないことから、ほとんど証明されてると思うけどね。




50: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 15:51:21.23 ID:CM+k6m6x

時空の粒と粒が離れることはあるんだろうか？
粒の一つ一つが膨らむことはあるんだろうか？
時空の粒と粒を繋ぐ何かが別にあったりしないんだろうか？
オカルト染みてるけど楽しい




54: 名無しのひみつ 2012/04/29(日) 23:26:13.83 ID:Q4oQVIlf

時空が連続したものじゃなくてプランク時間やプランク距離までしか分割できないものだったらその間はどうなんのさ
超高速ペラペラ漫画世界になっちゃうじゃん




58: 名無しのひみつ 2012/04/30(月) 02:36:33.90 ID:apc3kUZY

>>54
量子の世界じゃ　因果律もなければ　時間の前後もない世界じゃなかったっけ？




55: 名無しのひみつ 2012/04/30(月) 01:18:05.81 ID:HHMswrrs

仮にペラペラだとどんな不都合が生じるの？
連続というのはどこまでも無限に切り分けられるということなら
それはそれで不自然な感じもする




61: 名無しのひみつ 2012/04/30(月) 04:23:24.13 ID:KkJ0/PIj

要するに、この宇宙はPCの画面みたいにドット単位で出来ていて、
CPUみたいにクロック単位で動いてるって事だろ・・・・・・・えっ！？




62: 名無しのひみつ 2012/04/30(月) 07:02:56.71 ID:EUwBkDWD

>61
仮に時空が滑らかではないとして、
重力場の強い場所弱い場所でクロックや画素サイズは多分違う。

空間は伸縮性の織物をイメージした方がいいかも。
時間の方はイメージできるものがないかな




64: 名無しのひみつ 2012/04/30(月) 11:34:58.57 ID:J0EP52G0

空間がどれだけ伸びても距離は変わらないんじゃね？




70: 名無しのひみつ 2012/04/30(月) 17:46:24.32 ID:d7LJzXnh

>>64
> 空間がどれだけ伸びても距離は変わらないんじゃね？
そうだよ、観測者が計る距離であって非観測系を扱えない物理では
因果関係が無い距離は無いことになっている。
宇宙の大きさは137億光年程度だが、それより外の大きさについては
非観測の領域なので距離としては示せない。 

観測可能な宇宙 (誤解)- Wikipedia



78: 名無しのひみつ 2012/05/01(火) 11:15:58.28 ID:6VhxiG+2

俺の2次元嫁も実はそう見えるだけで
実際はコマ送りから来る錯覚だからな〜

やっぱりこの世界を創ってる裏方はいるんかね？
しかしそうなると物理現象の連続性も無意味なものって事になる

俺たちは何故一定方向に進む事象を共通して認識しているのか
実際はあらゆる方向に拡散している可能性を、個々人が勝手にまとめ上げているだけで

とするならば、
私以外の誰かは、私が勝手に拵えた幻想でしかないのか

こういう事をずっと考えると
いつも「何か」に気づきそうになるのだが
その「何か」に人間が触れようとするのを何者かが恣意的に防いでいるように感じる事がある




81: 名無しのひみつ 2012/05/01(火) 14:46:17.53 ID:q+vi44tG

>>78
大きな存在(別名は真我)が、自分のプロセスをマルチスレッドに切り刻んで
無数の役を自作自演して‘壮大なドラマ’を楽しんでいる

「私以外の誰か」は設定上、私と別人扱いだけど、実は私と同一人物なので
「一定方向に進む事象を共通して認識している」のも全員ひとつの同じ認識者だから
むしろ当然かも

ただしそれがわかってしまうと「な〜んだ」って感じに話がしらけてしまうので
ネタバレを回避するため「何者かが恣意的に防いでいる」
(もちろんこの何者か、も大きな自分と同一)

…以上が、ヒンズー教のマーヤ(幻想)論や、仏教の空(くう)思想の基本的な流れらしい
禅宗ではこの大きな自分＝真我も実は存在してなくて「無」だけらしいけど。


このスレのホログラフィック宇宙論と無関係ですみません
ちなみにスタトレのホロデッキやホロスイートは、ホログラ‘ム’なので
やっぱりこのスレとはほとんど関係ないと思われ




88: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 02:14:35.51 ID:m7pC/f+E

そもそも時空っていうものがわからないんですが




91: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 05:19:05.55 ID:bc0cvowK

例えて言ってみれば、
3次元世界は映画スクリーンのに投影された映像だから。
実体はそこにはないんだよ。
結果が映ってるだけ。

役者が演技して監督が撮影して、配給されて上映されるまでの”システム”があるんだよ。




98: 忍法帖【Lv=40,xxxPT】 2012/05/02(水) 09:34:41.31 ID:eOnyxsGY



ホログラムが登場するショー


100: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 10:03:05.54 ID:q0IkorZo

ホログラムは３次元画像で奥行きの長さも高さもあるし測れる・・・
のだがスイッチをきればそこにあるのは薄っぺらいただのガラス板、
ホログラムの中の住人（オレら）は普通に３次元としか認識できない。




102: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 10:29:52.97 ID:y3ITct4S

ただの光学現象に過ぎないホログラフが
自我持ったり思考したりするとでも思ってるのかね

絵にしても、それは人間がまるで生きた存在の写し身のように
「錯覚」しているだけで、ただの絵の具と紙の集まりでしかない
同様にホログラフもただの投影された光の波長でしかなく
生命体とは別種なのに




129: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 14:57:16.94 ID:vWbMODpa

正方形で隙間なくきっちり詰まっていたら粒粒とは言えないんじゃないの？




130: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 15:10:43.03 ID:yL/Df9vY

それは個人の主観や感性の問題だろうよ。
タイトルの粒々ってのも日経の記事書いてる人間が勝手にそう書いただけで
学者の間でも広く使われてる表現というわけじゃない。




137: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 21:28:45.30 ID:gRoLLlu7

人間が理解可能な概念が真実の１０の３１乗分の１だったらと思うとやりきれない思いになるわ




139: 名無しのひみつ 2012/05/02(水) 21:39:56.58 ID:bc0cvowK

そんなことはない。
理解は出来なくても感じることも察することも出来る。





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>時空が微小な粒々からできているとすれば、その影響で空間に揺らぎが起き、両パイプ内の光の往復の仕方が非常にわずかだが違ってくると考えられる。

ここの詳細が分からんと考察のしようがない。
量子ゆらぎでは説明できんのか？
[ 2013/06/20 00:00 ]
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