宇宙の数学的な整合性 ～ 「超ひも理論」

宇宙の数学的な整合性　～　「超ひも理論」

2019-10-04 (Fri)

本日のキーワード　：　超ひも理論

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。

宇宙の姿やその誕生のメカニズムを解き明かし、同時に原子、素粒子、クォークといった微小な物のさらにその先の世界を説明する理論の候補として、世界の先端物理学で活発に研究されている理論である。

本日の書物　：　『素数はなぜ人を惹きつけるのか』　竹内薫　朝日新聞出版

戦後の日本人は、正しい歴史を学校で教わって来ませんでした。

そして、現代のメディアもまた、嘘の情報を流し続けています。

私たち日本人は、親日的な立場に立ち、正しく認識し直し、

客観的に情勢を判断する必要があります。

それでは、この書物を見ていきましょう！

『　宇宙つながりで、最先端の物理学理論である【「超ひも理論」】にも少し触れておきましょう。

　前に【宇宙の広がり】が【１１次元】云々、と言いました。実は、超ひも理論は、【この宇宙が“ある特殊な広がり”をしていないと、全体として数学的な整合性を保つことができない】のです。

　われわれは学校でx軸、y軸、z軸の３つを教わります。…さらに、目には見えませんが、過去と、未来という時間の広がりもあります。【アインシュタイン】は、この時間こそが４つ目の次元であり、【宇宙は４次元でできていると考えました】。彼以降、物理学者のほとんどは、この考え方で一致していました。

　ところが、【異なるアイデア】を持つ物理学者もいました。アインシュタインの同時代に、【テオドール・カルーツァ】という人物がいます。彼はアインシュタインに手紙を送り、【４次元にもう一つ別の広がりを足して、５次元としたら面白いのではないか】、と書いています（１９１９年）。

テオドール・カルーツァ

　その後、彼の理論を【オスカル・クライン】という物理学者が発展させたため、【世界を５次元でとらえる考え方】は【カルーツァ＝クライン理論】と呼ばれています。…

オスカル・クライン

　とにかく、アインシュタイン以降も、「宇宙が４次元よりも大きな広がりを持っているのではないか」という研究は細々と続いていました。でも、どちらかというと「風変わりな仮説」とみなされており、物理学のメインストリームになることはありませんでした。ところが、この状況をガラリと変えてしまったのが【超ひも理論】なのです。

　【超ひも理論】は、【「万物の根源は点ではなくひもである」】という、なんとも人を食った主張を展開する理論です。でも、アインシュタインの【重力理論（＝一般相対性理論といいます）】と【量子力学】を【数学的にうまく融合させることができる、理論物理学者イチオシの「究極理論候補」】なのです。』

数式があれば、納得ができる！

いかがでしょうか？

今回ご紹介させていただく書物は、「素数」について、数学や物理学のお話を中心に分かりやすく解説がなされていて、その流れの中で、いくつもの公式が登場してくるのですが、特徴的なのが、その数式は「観賞用」として載せられている点で、「数式そのものを楽しむ」という視点で書かれていて、数学が苦手な方でも十分に楽しんで頂ける良書となります。

さて、本日ご紹介させて頂きました本文中には、ここ連日登場していた、ナニコレ的な数式は出てきませんでした。しかし、書かれている文章は読めても、また、「超ひも理論」とか「１１次元」という言葉だけで説明されても、具体的にイメージも出来ず、納得することも不可能なのではないかと思います。そして、そこで必要となってくるのが、万人共通のルールで描かれる「数式」になります。

ところが、その「数式」の意味を理解することができなければ、そこから先には進めなくなってしまいます。ちょうど、馴染みが少ないアラビア語の文字列を見るようなもので・・・

نظرية الأوتار الفائقة

そして、学校のお勉強のように、意味が分からなくても、「とにかく覚える！」みたいなことは、とっても無意味ですし、はなっから無理に決まっています。さきほどのアラビア語の文字列を見て暗記するだけのことに、何ら意味はありませんが、それと同じことです。

それでは、早速昨日の続きに入りたいと思いますが、

というような函数（関数）「M（x）」は、何らかの数「c」（添え字は、それぞれの「c」が別々であることを区別するために付けています）と、そこに掛け算される「x」からなる「足し算」と「掛け算」で表される函数（関数）になります。これは、学校のお勉強で「多項式」という名前で呼ばれているものになります。

この「M（x）」という函数（関数）の右辺は、御覧のように、「・・・」と無限に続くのですが、この何だかよく分からない函数（関数）を、もっと簡単に分かるような形に変形させて、その正体を暴いてしまおう！って考えています。

さて、どのようにすれば良いのでしょうか？

まずは、一番簡単なことから試してみて、何が分かるのかを確認してみましょう。

それでは、もしも、「x＝０」だったら、どのようになるのでしょうか？

これは簡単で、右辺は、一番最初の項を除いて、すべての項がゼロとなりますので、

であることが分かりました。

そこで、今度は、「M（x）」という函数（関数）を微分してみます。微分する（＝導関数を求める）方法は、つい先日も書かせて頂いております（→悪夢の民主党政権がやった“べらぼう”な政策こそが、消費税増税の決定です）ので、そちらもご参照頂きたいのですが、もともとの「べき」を前に持っていって、「べき」から「１」を引いて「べき」を一つ落とすだけです。

それでは参ります💗

を微分する（＝導関数を求める）と・・・

となります。恐らく、戸惑う方がいらっしゃるとすれば、右辺の最初の２つの項だと思いますので、少し補足しておきますと、

そもそも、微分する（＝導関数を求める）ということは、「傾きを測る」ことと言える（→消費税増税の実施はあくまでもその時点での経済状況の判断に依存するもの、なはずなのですが。。。）のですが、

「f（x）＝４」のような函数（関数）は、xの値がどうであれ、yは不変であることになります。つまり、その傾きは「水平」であり、傾きが「水平」であれば「ゼロ」と表すことに、当ブログで“勝手に決めた”んです（→日本人の読解力が落ちているという事実　～　それが日本のメディア関係者の劣化ぶりに表れていること）。

ですので、「傾きがゼロ」ならば、「微分してもゼロ」となります。これを、一般的に、「定数函数」と呼びます。

また、「ゼロのべき」、つまり「xの０乗は１」となることは、以前にも書かせて頂いております（→台湾マフィア「竹聯幇（ちくれんほう）」と日本国民の悪夢だった旧民主党政権）ので、そちらをご参照下さいませ。ここをご理解頂いたものと考えて、先へ進みますと、

そう致しますと、上の式は、次のように表せることになります。