宇宙は男のロマン
- jumanji0100player
- 2021年3月28日
- 読了時間: 6分
宇宙ってなんかいいですよね。
未だ人間の未知の世界であり、壮大に広がる場所。
まだわからないことだらけってすごいワクワクしませんか？
時間は存在しないとか、ブラックホールとか、無限の終わりとか、ビックバンとか、
世界は何からできているのかとか、光って何とか、考えてたら夜も眠れません。
それを解明するために、物理学が大いに役立っています。
ただ、この物理学が理解するのが大変なんですよね。
感覚とか頭でどうしても理解し難いことが、物理の法則としてあるわけなんです。
これから超おおざっぱに話していきます。
もし興味があったら、調べてみるなり、本を読んでみるなりしてみて下さい。
頭がぐちゃぐちゃになりますよ。
物理学は人類の進歩として大きく役立つものではありますが、直接私達に関係することは多分ほとんどありません。
正直知らなくても良いものだと思います。
じゃあ何でそんな話するんだよと思うかもしれませんが、
ただの知的好奇心の探究です。
それを知ろうとすることこそが、ロマンだと思い、気になる方はお付き合い下さい。
いざ、ロマン街道へ！
そもそも物理学って何？って思う人もいると思います。
物理学は、自然界の物事を徹底的に突き詰めて、考えて、調べて、何かしらの法則を見つけることです。
その中でも、主に２つに大別されます。
「力」と「粒」です。
ニュートンのリンゴが木から落ちるのをみて、
重力を発見したという逸話がありますがその例で言うと、
木にとどまっているはずのリンゴが何故か、地面に落ちた。
これは何かの「力」によって落ちたのではないか。
そう言った物に作用する何かの力の法則を探すことが物理学です。
「粒」は、リンゴは何からできてるのってことです。
１個の丸いリンゴがここにあります。
これはもちろんリンゴですね。
半分に切ります。
これもリンゴです。
また半分に切ります。
これもリンゴのままです。
また半分に、、、１億回後。
これはリンゴですか？
そうやって物質を一番小さくしたらそれは「何」か。
そうやった時に世界は何からできているのかを発見するのが物理学です。
どうすか、何かワクワクしてきませんか？
さあ、主に現代物理学の話をしていこうと思います。
境目は1905年ぐらいです。
アインシュタインが発表した論文からが境目になります。
それでは早速、みなさん大好き「相対性理論」のお話。
頭がぐちゃぐちゃになるのはここからです。
感覚的に捉えていることが、真実ではないんだよと思わせてきて混乱します。
オラ、ワクワクしてきたぞ！！
一口に言えば、僕たちは物事を相対的に捉えているんだよ。
でも、それは相対的なだけで正しいわけではないんだよってことです。
例えば、新幹線に乗っている状態を考えてみて下さい。
外から見ればものすごい速さで移動していますが、新幹線内にいる場合、
座っているだけで動いていません。
しかし、実際には移動していますよね。
要するに何かと比較した際に初めて、速度を相対的に知ることができるということです。
これをいろんなことに応用していくことが「相対性理論」なんです。
さあ、宇宙規模で考えてみましょう。
私たちは昼間太陽の光を見ていますよね。
でも、その光は約８分前に太陽が光っていたものが、８分間の時間をかけてようやく地球に辿りつきます。
私たちが、今この瞬間見ている太陽の光は８分前の過去のものです。
太陽の今この瞬間の光は私たちが、８分後の未来にみることができます。
今というものに過去や未来も含まれているんだよってことです。
そう考えると結局時間も相対的なものでしかないのです。
わかりやすく地球と太陽の距離で言いましたが、これを自分の数メートル隣にいる人まで近づけて考えても同じことです。
その差は１０億分の数秒の差しかなく、私たちは全くわかりません。
私の今この瞬間は、私からすれば今この瞬間ですが、相手からすると１０億分の数秒の未来であり、過去でもあるのです。
１００万光年離れていれば、１００万年の差があるわけです。
時間ってなんなんすかね。
これが「特殊相対性理論」です。
ただ、この「特殊相対性理論」は重力が及ぼす力を含めてなかったんです。
そして、重力が及ぼす影響を加味して、発表されたのが
「一般相対性理論」となります。
ブラックホールなどの極端な重力場では、歪みによって時間が遅くなるとのことです。
これも詳しく話すとやばいんでやめておきます。
アインシュタインによって、この世界は「場」と「粒子」の２つからできていると解明されました。
さあ今度は「粒子」の話です。
粒のお話ですね。
水の原子記号はH2Oは何となく聞いたことがあると思います。
２個の水素原子と１個の酸素原子が結合してH2Oという分子になります。
そして原子をさらに分けると、電子と原子核となります。
原子核は中性子と陽子に分けられます。
陽子はさらにクォークに分けられます。
原子以下のものをまとめて「量子」と言います。
こいつがめちゃくちゃ厄介者なんですよね。
この小さい奴は一体どんなルールで動いているのかを解明するのが、「量子力学」という物です。
基本的に物理学は「相対性理論」（力）と「量子力学」（粒）の２つが基礎となります。
この量子の移動が不確定性が正しいと言われているんですよね。
つまり、量子はどう動くではなくて、こうやって動くであろう確率しか分かっていないのです。
気になる方は、「二重スリットの実験」と調べてみて下さい。
簡単にいうと、量子は粒であると同時に波であるということです。
ほんと頭おかしくなりそうですよ。
他にも、量子を２つにちぎって双子のペアに分けて、遠く離れた場所に置きます。
そうすると、片方が仮に見られたということに気づくと、もう片方も一切のタイムラグがなく見られたと気づきます。
これが量子テレポーテーションという技術の基礎らしいです。
量子の世界はほんとやばいっす。
あくまでここまでが基本的な話なんですよ。
この先に応用的ないろんな説が出てたりします。
「ひも理論」とか、「ループ量子重力理論」とか
「場の量子論」とか「エントロピー」とかですね。
ただ、ややこしすぎて簡単に説明できるような代物ではありません。
この先が気になる方はぜひ色々調べて見て下さい。
比較的わかりやすかった本を最後に紹介しておきます。
カルロ・ロヴェリ著「すごい物理学講義」
「量子論のすべてがわかる本」
でも、ここまでの話も必ず正しいとは分かっていません。
真実に近いという状態でしかありません。
果たして生きている間に謎が解明されるんですかね？
はたまた今までの原理を覆すような発見が現れるのか。
そんなロマンを、知的探究心を忘れずに未知の世界を
想像して過ごすのも楽しいもんです。
そんな粒からできている私たち自身。
それでは果たして「私」とは何なのでしょうね？
という哲学的な問いで今回は締めくくらせていただきます。
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最後まで読んでいただきありがとうございました。
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