Superstring Theory by Newton 2013/1

雑誌Newtonの最新号（2013/1）がSuperstring Theory（超ひも理論）の特集だった。
ビジュアルが多くて、読んでて楽しい。

物の理（ことわり）を追求する物理学の最先端は、この宇宙は10次元空間＋時間＝11次元からなると考えている。
Superstring Theory（超ひも理論）はとても面白い。
思考のストレッチ。常に頭は柔軟に柔らかく。
頭はクールに、ハートは熱く。逆になると大違い。


Superstring Theory（超ひも理論）
・この世界は振動するひもから出来ている。
・最小部品のひもは10の-34乗m cf.原子の直径は10の-10乗, 原子核の直径は10の-15乗のオーダー。
・ひもは、閉じたひも、開いたひも、の2種類ある。
・ひもは1秒で10の42乗の速さで振動している。だから見えない。　ひもの端は光速c=30万km/sec（1秒で地球を7周半）で振動する事もある。 cf.ちなみに、バイオリンの振動は1秒で10の2乗程度。
・光は光子の開いたひもの振動。重力は重力子の閉じたひもの振動。
・超ひも理論では9次元が想定される。縦横高さの3次元以外の6次元は小さく丸まって見えなくなっている（＝隠れた次元）。
・人間にとって、カーペットは2次元だが、ノミには3次元に見える。カーペットの丸まった糸の方向は、サイズが違いすぎるだけで人間にとっては隠れた次元になっている。
・開いたひもは両端をブレーン（膜）にくっつけて滑るように動くので、ブレーンからは離れられない。閉じたひもはブレーンを離れ、高次元空間を動ける（たとえば重力）。
・宇宙空間自体が、広大なブレーン（膜）になっている。ブレーン（膜）の中で生活しているので、その存在に気づいていないだけ（ブレーンワールド仮説）。
・ブレーン（膜）は高次元空間に浮いている。物質は開いたひもなので、ブレーン（3次元空間）から離れることはできず、高次元空間に出ていくことはできない。
・光は開いたひもなので、ブレーンの上でしか伝わらない。光を通して世界を見ている以上、光では高次元空間を確かめることはできない。物質や光はブレーンから離れることができないため、高次元空間に気付くことができない。
・ひもは小さすぎて確認できないが、宇宙誕生のビッグバンの時に作られたひもは、長大な「宇宙ひも」（100億光年以上？）となって宇宙を漂っている可能性がある。
・Superstring Theory（超ひも理論）の原型は、1960年代、イタリアの物理学者、ガブリエーレ・ヴェネツィアーノ。核子の内部で働く強い力の性質をベータ関数で表し、その式の示す構造が弦 (string)により記述されることに南部陽一郎、レオナルド・サスキンド、ホルガー・ベック・ニールセンらが気付いたことから始まる。
・ただ、その後、量子色力学の標準モデルが台頭し、一時的に廃れた。
・1984年、シュワルツ博士とマイケル・グリーン博士がSuperstring Theoryが量子論と一般相対性理論を統合する理論になりうると理論構築した（第1次超ひも理論革命）
・超ひも理論とは、「超対称性粒子の存在を仮定しているひも理論」のこと。（超対称性粒子は未発見の素粒子。宇宙に満ちている謎の存在とされるダークマターの正体かもしれない。周囲に重力を及ぼしている物質のはず。）
・素粒子は、（１）物質を形作る素粒子（フェルミ粒子：電子、クォーク）、（２）力を伝える素粒子（ボーズ粒子：光子、重力子）の二つに大別できる。
・1995年、エドワード・ウィッテン博士は、5種類の超ひも理論（typeⅠ、typeⅡA, typeⅡB, ヘテロSO(32)、ヘテロE8×E8）は、別の側面から見ているだけと主張（第2次超ひも理論革命）。5つの理論の上に立つ仮想的な理論をM理論とした。M理論は11次元時空（従来の空間9次元＋空間1次元＋時間1次元）。
・超ひも理論のあるシナリオによると、宇宙を縮小させて半径がひもの長さ程度になると、宇宙を小さくすることと大きくすることが物理的に等価になる（＝T双対性）。別の言葉で言えば、ひものようなミクロなものを物差しに使う段階になると、ひもの長さ1/2の宇宙と2倍の宇宙は物理学的に等価で区別できなくなる（＝T双対性）。
・超ひも理論では、多数の宇宙が存在する可能性が示唆されている（超ひも理論のlandscape）。


現代物理学の最先端って面白いー（^^







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今、NHKで宇宙物理学の佐藤勝彦先生が「100分de名著（11月）アインシュタイン　『相対性理論』」をされています。

佐藤勝彦先生の本はどの本もとても読みやすく面白い！ほんとうに頭のいいひとって、こうして優しいんだなぁとNHKで見るたびに実感。

当時のアインシュタインの理論も、数人しか理解できなかったらしい。
でも、今では、大学の物理で学ぶくらいの古典になってしまった。

超ひも理論とか11次元とかも、数十年たてば、小学生でさえ知ってるくらいになるのかもしれん！


●佐藤勝彦先生のホームページ
●佐藤勝彦先生の著作（Amazonより）




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アインシュタイン（Albert Einstein、1879-1955年）
『想像力は知識よりも重要だ。』
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『知識には限界があるが、想像力は世界を包みこむことができる。』
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『常識とは18歳までに身につけた先入観のコレクションである。』
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『私は特別な才能を持っているわけでななく、単に好奇心が旺盛だっただけなのだ。』
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『失敗したことがない人は、新しいことをしたことがない。』
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『すべてのものは、私たちが制御できない力によって決定される。』
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『学べば学ぶほど、自分がどれだけ無知であるかを思い知らされる。自分の無知に気付けば気付くほど、よりいっそう学びたくなる。』
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『人生にはたった二つの生き方があるだけだ。
一つは奇跡などないかのような生き方、もうひとつは、まるですべてが、奇跡であるかのような生き方だ。』
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『われわれが進もうとしている道が、正しいかどうかを、神は前もって教えてはくれない。』
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『手段は完璧で、目的は混乱している。というのが、私の見た現代の特長だ。』
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『私は先のことなど考えたことはありません。すぐに来てしまうのですから。』
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『どうして自分を責めるんですか？他人がちゃんと必要な時に責めてくれるんだから、いいじゃないですか。』
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『人間にとって最も大切な努力は、自分の行動の中に、道徳を追求していくことです。』
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『賞賛による堕落から逃れる方法は、ただひとつ。仕事を続けることである。』
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『私は、一日100回は、自分に言い聞かせます。わたしの精神的ならびに物質的生活は、他者の労働の上に成り立っているということを。』
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『成功した人間になろうとするな。価値のある人間になろうとせよ。』
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『自分自身のことについて誠実でない人間は、他人から重んじられる資格はない。』
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『成功という理想は、そろそろ奉仕という理想に、取って替わられてしかるべき時だ。』
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『我々の直面する重要な問題は、その問題を作ったときと同じ考えのレベルで、解決することはできない。』
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『自分自身の目で見、自分自身の心で感じる人は、とても少ない。』
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『人の価値とは、その人が得たものではなく、その人が与えたもので測られる。』
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『ゲームのルールを知ることが大事だ。そしてルールを学んだあとは、誰よりも上手にプレイするだけだ。』
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『私の成功の秘訣がひとつだけあるとすれば、ずっと子供の心のままでいたことです。』
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『他人のために尽くす人生こそ、価値ある人生だ。』
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