2011年10月25日火曜日

「余剰次元」と逆二乗則の破れ(食べる読書67)




「えっ!!!そうなの!?」



「マジで?!」



といったことに遭遇したことはここ最近あるだろうか。



それは、今までの自分の常識を覆すまたは、新たな世界への扉だったりする。



こういうことを日常頻繁にあるとしたら、その人の世界は広く深くなっていく気がする。




本書は、まさに知らなかった常識の真実を突き付けられた印象を受けた本だ。



特に、逆二乗則はその実証された範囲があるという点だ。


ここは盲点だった。学校で学んでいて、まったく疑いもしていなく、どんな場合でも適用されるし、それが基準と成っていると思っていた。



そして、学問もそれ自体分かっている部分がまだ限定的であり、「えっ!!!そうなの!?」という事象との遭遇の繰り返しである。



未知なるものへの挑戦というロマンを感じる。



以下抜粋


余剰次元を探るということは重力をよく調べることである



非常に重力場の強い領域や、速度の大きな対象を扱う場合には、一般相対論の効果を考慮する必要があることが分かる。



次元とは、ほとんど単位のことだと考えてもよいが、単位との違いは大きさを区別しないことだ。




楕円軌道という現象はそれ自身、深遠な原理であるとは思いにくい。これは、より深い原理に基いて理解されるべき現象なのではないだろうか、という新たな疑問を生むこととなった。




一般に、力の法則がr^nに比例する場合、三次元空間で軌道が閉じるのはr^+1(=r)とr^-2の場合だけであることが示されている。




観察と洞察、そして理性のもたらした栄光の勝利である。その驚きは、人類を信仰と調和の時代から、近代科学と産業の道へ突き進ませる出発点となった。そして以後、およそすべての自然科学はこの実証論的方法をお手本として構築されていった。



実験で未確認の近距離で逆二乗則が破れる可能性があり、それが見つかれば余剰次元の存在の証拠となるかもしれないのである。



「磁気現象」とは、じつは動く観測者が電気現象を見た場合に違った力に見えるだけの、見かけ上での違いであって、元々は同じものである。



実験の計測原理を発見し、それを実用化して実際に実験を重ね自ら法則を導く、という自然科学者として最高の仕事をやってのけたのだ。



ある実験の邪魔になる問題がある場合には、いったんわざとそれが大きく出るような状況を作り、その性質を予め調べておくことが重要なのだ。



散乱という飛跡を曲げてしまうやっかいな現象が、ミクロの世界を探る道具に化けたわけである。



この媒介粒子は無条件にいつでも自由に存在できるわけではなく、必ず粒子から生成されて、すぐに相手の粒子に吸収されなければならない。そもそもこの荷量とはこの媒介粒子を発生させる能力の高さなのである。




本来何もない空間だった真空は、電荷を持った粒子を一つ置くだけで量子力学的には性質が変わり、あたかも物質のように振る舞うことが分かった。このような現象は「真空偏極」と呼ばれている。




力の法則は、「真空偏極」×「べき乗則」×「湯川型減衰」という形で一般的にまとめられる。



すべての力はこの一般形の枠組みの中の特別な場合として理解できなければならない。



余剰次元の数が二つ以上の場合はすべて実験と矛盾しない。



中性子が持つ、電気双極子モーメントという電気的な偏りの研究を行っており、これは時間の向きを逆転しても物理法則は不変である、という時間反転対称性という大事な性質が破れるかどうかを調べることを意味する研究だ。




光とは電磁波のことであるが、ホログラムは光の波長、すなわち色と、光の強さの他に、波の位相という情報を記録したものである。


以上
またね***





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