2020年8月12日水曜日

時間と重さと宇宙の不思議

時間も重さも場所が変われば、正確には少々変化するのが、今の科学では証明されていて細かい事を言えば、ほとんど無視できるほどではあるけれど相対的には場所や運動で同じモノの様に見えても微妙に違いが出るのが、この世の中なのだそうです。





その微妙な誤差という件は、例えばカーナビなどでお世話になっているGPSでは量子力学の知識にお世話にならないと正確な位置が把握できないという事で、その技術のお陰で私たちは、日々の暮らしを昔以上に快適に過ごせています。


量子力学の成果はGPSでもう活用されているという事です。


GPS、つまり人工衛星を使った三点測量になると、時間の誤差がGPSに大きな誤差を産んで、車上の自分の今いる位置を画面に正確に示すことが出来ないそうです。


ちなみに地上での三角測量にはその様な誤差は無視できます。


ダムを造るにも、橋梁を造るにも、量子力学は不要です。


けれどもGPSを当てにしてドライブしている時には、量子力学が必要になっているというワケです。





ガリレオがピサの斜塔で重いモノも軽いモノも落下する速さに変わりがない事を私たちに教えてくれて、





ニュートンは万有引力で海王星の存在を予知してその後、海王星が見つかった。





ニュートンの発見した引力の法則では水星の軌道の誤差が解決できなかったけれども、アインシュタインの相対性理論で、ようやく水星の近日点の問題も解決したそうです。





相対性理論の計算で、水星の軌道が表現できたという事です。





さて、宇宙という大きな空間では、時間と質量にはまだまだわかっていない事がたくさんあって、私たちは高さや幅、奥行きと時間のある世界で生きている意識があるのですが、素粒子の世界の話になると、私たちが意識できる4次元での発想では解決できない問題があるそうで素粒子の様な小さな世界では10次元での運動が展開されているという事です。


さらに車いすの天才ホーキング博士が生前、ブラックホールの奥底の熱の問題を提案してくれてから素粒子は、どうやら粒ではなくて弦の様なモノなのではないか・・・?


という論争にもなったそうです。


さて先程の次元のお話。


綱渡りをする人にとっては、綱の上を渡る時は前に進むか後ろに下がるかしか出来ない1次元的な移動しかできないけれど、アリや小さな虫にとっては二次元の移動が出来るように、素粒子にはこの4次元の世界でも10次元の場があって運動が出来るという事なのだそうです。


話しは変わりますが、速い速度で運動している人は静止している人より時間は遅く進むのも証明されています。


つまり、光速に近い運動をすれば、地球上で暮らす双子の兄弟との年の取り方に差が出来てしまうという事です。


もし双子の兄が光速付近の速さで生き続ける様な宇宙船にいて、そこでは地球上の様に早く年を取らない事になります。


でも実際には双子の兄弟は違う場所で生活していても同じだけ時間を費やしていて、光速度で生活していた兄が後で地球に帰れば、弟よりも若い状態で再会する事になります。


ディラックが、電子の状態を数式化する事に成功したら何と、反物質の陽電子の存在が予想されてしまって、実際に陽電子が発見されて反物質の存在が明らかにされました。


この宇宙の真空は私たちが想像している全くの無とは少々違っていて、この宇宙の真空の場ではクウォークが、まるで水中の気泡の様に、泡が湧き出す様に正反同時に誕生しては、それぞれぶつかり合っては消滅したりしているそうで、中にはたまたまぶつかり合う事が他のクウォークに阻止されて、正反出会う機会を逸して真空に存在して陽子や中性子を形作る事になったそうです。


その周りに電子が引き付けられて原子が生まれて、ヒッグス粒子も真空をまるで素粒子の運動を邪魔する様に充満して行って、動きにくさを創り出して、物質に質量を生んだと・・・?


質量は重力で光の直進を妨げるかのように、空間を歪ませているそうです。


空間が歪むと同時に時間の進行も重力で変化する。


時間と重さにはその様な関係があるというのが今の科学で証明されている・・・。


時間と重さと光速には、色々と不思議の種が隠されている様です。