reuterjapannews’s diary

宇宙のなかに住む住人は、どうすればその形がわかるのだろう,という世紀の難問ポアンカレ予想から出発した壮大なドキュメンタリー。決して外から形を眺めることができないがそれに挑む天才数学者たちが繰り広げる死闘を執念で追います。また、記者自身にもそれに挑戦させるとんでもない企画。数学や理論物理学がこれほどまでに凄まじいものかと、、。その煌きと感動を身をもってお伝えします(><);ギリシャ問題、中国バブル崩壊、性奴隷マーケット問題などニュースの裏側を伝えます。短期勝負なのでいづれブログではなくなります。Web MO

『時間』次元が死んだ日 史上初 次元を旅した男たち

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『時間』次元が死んだ日
 特殊な異次元の正体とは、
 


 わたしたちが感じられる次元は、空間次元3つに時間次元1つの計4つ。ミクロの世界ではさらに6つ次元(1995年のストリングス会議以降は7つ)が巻き上げられたいるという説が主流に躍り出た。
そこで疑問はミクロの素粒子の世界(10億分の1のさらに10億分の1のスケール)に時間次元が含まれていないのか? という問い。時間という次元は空間の3次元とは少し性格が異なるが数式上ではまったく同じ扱いだ。当時、理論物理学に君臨するアインシュタインが友人の提案を受け入れて4次元目に加えた。つまり、学会に共通のコンセンサスがなかれば、互いの研究の理解に苦しむのを防ぐためでもある。
だが、時間とは、存在する物質あるいは物体が変化する経過(かかった過程)をさした軸であり、メジャーである。当然、宇宙のスケールの時間と、ミクロのスケールの時間が2段階にあっても不都合はない。
結果から先にいうと、物質の最小単位を震えるストリングスのような輪とする弦理論からは、ミクロの次元は空次元が6つ必要だという計算結果になった。巻き上げられた時間次元は存在しなかった。
そもそも時間次元がないという世界はどんなものだろう?
存在はあるが、一切、変化のない静止した、死んだような鎮まりかえった世界。存在するが何億年たっても変わらない彫像のようなもので、彫像なら雨に打たれてブロンズの表面が錆びが浮く。しかし、その像すら作ることができない世界-。
それが時間次元のない世界だ。また、時間は存在するものが一切ない世界だと、消えてしまう。軸が消滅してしまうのだ。太陽が入らない闇の部屋で何日も放置された捕虜は、やがて昼夜も、何日ここにいるのかもわからなくなってしまう。外では確実に太陽は沈み、月がのぼる。しかし、太陽も月も部屋の壁も国境も地球もない世界では時間は存在しない。あなたが死ねば生命時計が消えて時間は消える。正確にいえば物質が変化する経過がなくなると時間次元は死んでしまうのだ。

 


時間のマイナス軸

そしてもうひとつの謎-。時間にマイナス軸はあるのか? つまり、『過去に戻り、今の失敗をとり戻したい』という願望は誰にでもある。恋人をドライブに誘ったばかりに高速道路で事故に巻き込まれ、死なせてしまう。それゆえ、ハリウッドがこの手の脚本の中から秀逸なものを探し出し(若手の脚本家志望がおおぜい売り込みに押しかけている)、年に1本はかなりいい線を行き、それなりの興行成績をおさめているのだ。
ゾンビ映画ではないが、まさに捨てがたいテーマである。しかし、はっきり言っておこう。もし脚本をもちこんで、採用されても、その大部分は書き直されオリジナルとはかけ離れたものになってしまう。どうしてかって? 巨費をかけて製作しても資金を回収できなければプロデューサーは破産する。そのため、ヒットするセオリーを織り込まなければならない。わかりやすい例は、主人公の危機が10-12分おきに散りばめられ、はらはらワクワクさせないと観客に退屈なだと見なされる。

『アデライン』『タイムライン』『タイム』『タイムマシン』、それに『インタースティラー』などが売れた脚本だ。
 いずれも失った恋人を生き返らせたいとか、永遠の生命がほしいとか人間のかなわない願望が叶うのがこれらの特長だが、物理学的に見ると、かなりご都合主義な映画である。しかし、わくわくして面白いからつい観てしまう。では、学問的に見てどんなストーリーなら可能なのか?
たとえば、宇宙の始まりから、宇宙の終末の繰り返しなどの時間次元が巻き上げられてしまった理論だ。ミクロの空間次元がそのまま宇宙の大きさに展開したならくるっと円周を回り、出発点に戻ってしまう。
宇宙誕生までの時間を遡って、微分(放物リスケーリング)のように、そのシーンごとの影響を書きかえることができるかというかは疑問が残る。素粒子は合体を繰り返し原子になり、物質になるが、なにも細胞が分裂しあなたにならなくても、彼でもいいわけだからだ。
残念ながら宇宙には11次元(おなじみの時空の4次元にプラスされたミクロの7次元)のうち、1つはメンブレンのような2次元の膜のような形状をして、最大は宇宙の果てから果てまで広がっているかもしれないというカリフォルニア大のエドワードウィッテンの学説がいま、理論物理学の主流になっている。それは『M理論』と呼ばれる。説明は後に詳述する。

 

わたしは時間についてある答えを用意している。
それはとてもよく聞かれる質問でタイムトラベルは可能になるか? という問いだ。科学者たちがアドバイザリースタッフに入雇われて製作された映画「インタースティラー」のようなことは可能なのか? 答えは可能だが、
次元の表現の仕方だけはあまりにぎこちなさ過ぎて笑ったのはわたしだけだろうか? そのほかはすごく楽しかった。アドバイザーの科学者スタッフのビハインドシーを、わたしたちの映像メディア「TRIBUNE TV」にアップしておくでの是非、観ていただきたい。
現在の科学では重力で時空を歪み、接近した2つの地点をワームホールを使って宇宙旅行する。はるか遠くにある巨大なブラックホールの近くに滞在して、時間を稼ぐ(ゆっくり年をとり、その間に地球はもっと早く時間が過ぎる)。そういうシナリオである。

もし、巻き上げられた時間次元がミクロの世界に存在していたら? 最新のM理論によると、実際は空間次元6つと、メンブレン(2次元の膜になる1次元)だけが見つかったそうだ。しかし、そこに時間次元が巻き込まれていたとしたら、もっと、簡単に2つの時間を選択することで、過去と未来を行ったり来たりできるはずだ。
だが、巻き上げられた時間次元は存在しなかった。今の物理学の主流派はそうなっている。
簡単に説明すると、小さな周期の時間次元に入ると、表面上はスピードを増して早死にする。だが、その小さな時間次元ではたくさんの未来を経験し学習したあなたが未来人のように、発見されていない理論や情報を持ったまま、時間がゆっくり進む地球に帰る。持ち帰ったシンギュラリティー(AI)で、社会に大きく貢献できるかも知れない。
つまり、未来と現在と過去を行き来するわけだ。この場合はワームホールは関係ない。


ワームホールはできるのか?
宇宙の時空の膜が破れたり、曲がってくっつきワームホールができるかどうかはまだ、わかっていない。可能性としてはあるのだ。
時空を歪める重力理論から、ブラックホール近くまで飛行し、帰ってくると、年をとらずに、100年後の地球に帰って来れるかも知れない。現実の理論とそれを裏付ける数学モデルの発見、さらに肝心のテクノロジーが夢に追いついていないので、これから先もタイムトラベルの映画は分野を確立し、いい脚本で魅力的な俳優と契約できればヒットしそうだ。
そうそう、肝心な話を忘れていた。ミクロの世界には時間次元がなく、空間次元だけ6つあるという結論から、そこに時間がないかといえば、あったのだ。その時間が生まれる構造を熟知しているわたしは、時間が生まれる瞬間を見つけることについに成功したのだ。
まるで、数学者でもないピエール・ド・フェルマーが世界でもっとも進んだディアファントスの『算術』を探し当てた気分だ。

 


メンブレンって何?
メンブレン(膜)は、一方には進めるが逆方向には絶対帰れない。次元と次元の境界である。
 アインシュタインはかつて、宇宙の膨張傾向を相対性理論で説明できないことから、ある一定の項をもちいて、数式化し、のちになって、その数式は「わたしの生涯で最大の過ちだった」と嘆いた。かれの最大の過ちは、アメリカ大統領に原爆開発を急ぐよう嘆願書にサインしたことだが、、。

しかし、その宇宙定数。脚注1 なぜ、宇宙が膨張傾向にあるのかを説明するのに、もうひとつ上の次元が必要なことがわかった。これはわたしだけの学説で、どこにも発表していない。
わたしが長い間、ポアンカレ予想を追っていたのにはわけがある、数学で新しく開発されたテクニックが、ほかの分野で応用できる例はいやというほど見てきた。だから、歴史を遡ってでも探す数学者や物理学者が多いのだ。

 

 


第3登攀者 ベネチアーノの悲嘆
オイラーの数式を探し当てる

イタリア人の物理学者ガブリエル・べネチアーノは、ミクロの世界の秘密を探し求め、200年前の数学者レオンハルトオイラーが表したある数式(関数)を見つけた。
量子力学の強い力を求める方程式を探していたのだ。量子力学は「強い力」「弱い力」「電磁気力」からなっている。強い力とは陽子と中性子を結びつけている強力な力だ。
 それまで素粒子は丸い粒と考えられていたが、それではさまざまのシーンで、説明できないことを修正するために、その最小単位は「振動する弦」ではないかと洞察した。
これに気づいたベネチアーノは、さっそくその発見をまとめ学会で発表した。しかし、見向きもされなかった。
べネチアーノは後にCERN(欧州素粒子物理学研究所)の研究員を勤めることになる。
「今でも、数学の本から引っ張り出したものとか、偶然の産物だとか言われて腹が立つ」と振り返る。実はこの研究から「超弦理論 Superstring theory」の発見につながって行く。
彼はまだいい方で、さらにこの分野の研究をしていた研究者に暗い時代が続くのだ。

 

 

第4登攀者 サスキンドの悲憤
論文が掲載拒否の憂き目に
アメリカ人のレナード・サスキンドは、オイラーのこの関数が数学的に強い力を示しいることのほかに、何らかの構造をさし示していることに気がついた。
彼は狭い屋根裏部屋にこもり研究を昼夜ぶっ通しで行った。2カ月が過ぎた。そして、彼はこの発見を、当時権威があった査読付きの研究発表雑誌に郵送した。
「サスキンドは次のアインシュタインだ!」という評価を彼は予想していたのだった。
 しかし、その論文は「たいした論文ではない」という理由で、掲載を拒否された。そして送りかされてきた。
 サスキンドはひっくり返った。非常に不愉快に思い、自暴自棄に陥り、飲んだくれた。そして、「たくさんの女性問題を抱えるようになった」かどうかはわからないが、とにかく打ちのめされた。
超弦理論には11の次元が必要だ、1-5まではすでの書いたので省くが、わたしは6番目の次元を探していた。それはミクロの素粒子の世界に巻き上げられて次元をさす。
それらのひとつは、広大な宇宙に広がる大きさになっている可能性を示唆していた。
超弦理論はいまでは、ストリングスだけなく2次元のブレーン(膜)も必要であると、唱えられている。
宇宙論の最先端の理論として本流になった、この超弦理論であるが、まだ検証できていない。後続隊実験科学の技術が追いついていない。だから、誰ひとりとして超弦理論ノーベル賞は授与されていない。
その候補はシュワルツとマイケル・グリーン

わたしは、宇宙の外壁ウォールは、メンブレンの構造をしていて、一方からは進めるが、もう一方からはでれない、入れないという性質をもつ、それは4次元空間の時空を包みこみ、形が双曲空間であることを突き止めた。
 双曲空間の曲率は18世紀の天才数理学者のガウスが「ガウス驚異の定理」でその曲率の求め方を明らかにした。
 わたしはそれを探しに18世紀のゲッチンゲンに行き「ガウスと時間の商人たち」を書いたのだ。
われわれの宇宙を包むメンブレンは蠢いて(うごめいて)おり、まるで生き物のように振舞う。

 

 

第5登攀者は強靭な頭脳ウィッテン
膜状の次元を見つけた男

M理論はミステリーの頭文字?それともマスター理論か?
今や素粒子の世界の本流になった超弦理論に雪崩を打っておしかけた。
それぞれ研究グループを組み先を競っていた。まるで戦時下のベルリンオリンピックの種目になった●峰の山岳登頂に似た様相を帯びてきた。
 彼らは先を競って研究論文を発表した。それらは超弦理論の点ではなく震える弦のようなひもの姿を追い求めたもので、これこそがその形だとする内容だった。登攀者は同時に他のグループの発表を査読する。そして、生き残った研究論文は5つ。それぞれが異なった内容で、いずれも正しいと思われる内容のものだった。
「でも、しかし、なんで5つもあるの?」
それぞれのグループはみんなそう思った。
Ⅰ型、ⅡA型、ⅡB型、ヘテロO、ヘテロEの5つ。
すべてに共通する特徴は、振動パターンが質量と力荷を決め、時空間次元が10個必要だということだけだ。そして、巻き上げられた次元はカラビ-ヤウ多様体のいずれかでないといけない。
そして、それぞれ個別のグループが発見した5つの理論は、1つの実体の詳細を示したもので、1つの理論の枠組みに組み入れることになるのだ。
だが、この先にもっと驚くべき展開が待ち構えていた。


わたしも別の方向から挑んでいた
遂に自然界に複素平面を発見!

 

 

この原稿は素数ノ謎 第2幕の原稿です。この物語はシリーズ5幕。第1幕に書評を書かれてNGO Journalist グループ全体に迷惑がかかっています。ご理解をお願いします。

 

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