(ポップ・サイエンスはデフォルト)映画・本・動画といったエンタメのレビューを友人に語りかけるように書きためています。映画は、おすすめポイントと大好きなカットに焦点。本や動画でポピュラーサイエンスやオカルトをエンタメとしてカバーしているのも特徴。2019-12-16【重力波とはなにか2】見るものでなく「聞く」重力波。ダークマターの正体はブラックホールではないかと探索中。凄そうではあるけれど、イマイチ、派手さに欠けるし、何がどう凄いのか分からないので、印象に残りにくい重力波。一般相対性理論が有名だからと言って、一般に理解されているわけでないので、理解度=知名度というわけでもないでしょう。それにしても、今まで、なかなかブレイクスルーが現れなかった宇宙誕生時へのリーチが実現する可能性を秘める重力波。このことだけでも、十分凄いはず。見る出典はアマゾンさん。ブラックホールと重力波P-46ブラックホール連星は中性子星と同様に重力波を放出し、エネルギーを失い、だんだんと公転距離が短くなり、最後には合体して一つの大きなブラックホールになります。ブラックホールは、余剰次元など、超弦理論にもつながる文脈でよく目にしました。ブラックホール内の密度は半端ないので、空間も歪みに歪んでいるのかもしれません。空間の歪みが重力の正体なら、たしかに最高の(音源」かもしれませんね。重力波は見るの?聞くの?先程「音源」と書きました。観測というと、専ら「見る」作業なのでは?P-50可視光、電波、X線などの電磁波をとらえる望遠鏡はまさにうちの天体に「目を向ける」ものですが、重力波の場合は「耳を傾ける」もいったほうがいいでしょう(中略)重力波は空間の歪みを伝えるので、空気の振動が「音」として聞こえるのと同じように、私たちの鼓膜をふるわせるはずもちろん、目に見えない光(電磁波)があるように、耳に聞こえない音もあります。人間には聞こえないが、蚊には聞こえるような。重力波も、この類です。ガンマー線バーストという波動砲のような威力ありそうな存在P-128ガンマ線とは、一般的にはX線よりも高いエネルギー領域の電磁波のことで、たとえば一部の放射性元素が放出しますこれだけだと特に印象的ではありませんがP-129ひとくちにガンマ線バーストといっても、その継続時間は一秒以下かは数時間までさまざまです。それほどの差があれば、原因も多様だと考えるのが自然(中略)その中でも一秒以下で終わるものは「ショートガンマ線バースト」と呼ばれており、これは中性子星連合の合体によるものでないかと考えられています。したら、ショートガンマ線バーストと重力波が同時に地球に届くはずあれあれ、ガンマ線バースト自体が凄いというよりは(だいたい、そんなに稀な現象でもないよう💦)重力波とペアになることが多いからなんでね。出てきた!余剰次元P-158重力がほかの力とくらべて極端に弱いことを余剰次元で説明する試みもありますお!なかなか新しい😊P-158電磁気力の強さを一とすると、重力の強さは10のマイナス36乗(中略)「四つの力」の中で重力だけが圧倒的に弱いことは、物理学における大きな謎のひとつです。過去にリーチできそうなほど貫通力?!の強い重力(波)。我々のいる三次元は、その一部しかシェアしていないのかも!と。恐竜があの大きな図体にも関わらず動き回れたのは、当時の重力がもっと弱かったせいだと主張しする方もいらっしゃるらしく、重力関係のトピックはなかなか興味深い😊ダークマターまで登場💦P-179通常、太陽の近くにある星は、昼間は見ることができません。皆既日食で暗くなると、それを観測することができます(中略)その位置が夜(つまり近くに太陽がないとき)とは少しズレて見えることを発見(中略)太陽の重力によって光の進むべきコースが曲がるために、地球からの見かけの位置が変わってしまうのですこれが何の呼び水になるかと言うとP-179これと同じような現象が、太陽のような天体が存在しないところでたくさん見つかっています。目に見えない重力源があるせいで、その向こう側にある銀河や銀河団の光が歪んで見えるこれを「重力レンズ」と呼ぶらしいのですが、この正体がダークマターらしいのです。ダークエネルギーはダークマターの3倍くらい存在するらしいし、なにより重力と反対の力をもつと目されているので、かなり印象的。こんな魔法のような効果をもたらすことに加えP-181そのダークマター候補は、ブラックホールの一種ですなんと、ブラックホールまで持ち出されました。我々が現在知っている物質の5倍もあるらしいダークマター。それが、そのままブラックだとすると、我々はブラックホールに囲まれているのですね。今後のスターとなるか?!重力波しかし、これだけの可能性をもつ存在です。今後、存在感を増していくのは間違いなさそうです。重力波にも、俄然、目を向けたかなりました😊また、次回。12:00【重力波とはなにか2】見るものでなく「聞く」重力波。ダークマターの正体はブラックホールではないかと探索中。瞬間までたどる手がかり。百年ほど前にアインシュタインが、その存在を予言し、2016年に観測されたという重力波。ネーミングからすると、なかなか興味深いですが、観測された!という報道からあとは、急に耳にしなくなった感あります。研究が止まったというよりは、成果を出すのに、なかなか骨の折れる分野なのでしょう。今回、改めて本書に挑戦する次第↓しかも今回は、生粋の理論物理学者とうよりは、望遠鏡を武器に研究を進める天文台系の方だとか。重力が起こす空間の歪み。X線天文学」などと呼ばれます光も含めて電波も赤外線も「電磁波」の一種だそうです。波長の違いによってネーミングが違うとか。用途も違うのでしょう。どの波長の電磁波を使うかで「天文学」も分類されるようです。今回は重力波を使うので「重力波天文学」というものがあるとか。重力波のすごいところP-16ある事情によって、宇宙誕生から38万年までの姿は見ることができません。その時代の宇宙は、光がまっすぐに飛ぶことができず、現在の地球にそのままでは届かないからです。それに対して、重力波は宇宙誕生の瞬間こらまっすぐに飛ぶことができました(中略)ですこら、重力波望遠鏡の才能さえ上げれば、宇宙誕生の瞬間をキャッチできるなかなか壮大な話になってきました。宇宙誕生から38万年くらいまでは、いろんな粒子が凄まじい衝突を起こしているので、光が直進できなかったとか。そんな障害物も、重力波は超えていけるよう。たしかに、重力は、壁か何かで遮っても通過しているように思えます。)は重力波を検出することで、それまで見つかっていなかったものを発見しています。「ブラックホール星」です。これは、近接する二つのブラックホールがお互いのまわりをぐるぐると回転する天体現象LIGOというのは、アメリカのマサチューセッツ工科大学とカルフォルニア工科大学が中心となって建設された観測施設。重力波の検出はノーベル賞ものなのですが、かなりのオマケもついてきたようですね。重力が起こす空間の歪み。トピックではよく登場します。エレベーター内での無重力状態のこと。ここでは、少しアプローチが違います。縦方向と横方向に分けて考えます。エレベーター内に四つリンゴがある設定になっています。リンゴが登場するあたり、やはりニュートンを意識?!P-26〜28を編集1縦方向→上にあるリンゴと比べて、下にあるリンゴのほうが地球に近い。従って、下にあるリンゴのほうが重力をより強く受けるので、落下速度も速い。いうことは、縦方向には、伸びる。2横方向→地球から受ける重力の度合いは変わりませんが、リンゴのお互いから受ける重力で引っ張りあう。いうことは、横方向には、縮む。潮汐力につながるちなみに、この考え方は、海の潮の満ち引きと同じそうです。P-30このリンゴの動きを海に当てはめれば、潮がどのように満ち引きを起こすかは明らかです。縦方向には長く伸びるので海が膨らんで満潮になり、横方向には縮まるので干潮になる。月の重力によって、地球のまわりの空間がそのように歪む月の潮汐力(潮流と干満差)この場合、伸び縮みするのは、リンゴでなくて海。主な重力発生源は、地球でなくて月という捉え方になるようです。こんなに示唆の多い重力波ですが、なかなか現れてくれないらしいP-35物体が動かなければ、重力があっても重力波はでない(中略)ただし、物体が動いていれば必ず重力波が出るというわけでもありません。重力波がでるのはら物体が「加速度運動」をするときです。ちなみにP-37たとえば長さ10メートル、重さ1トンの棒を使って、秒速100回転で振り回したらどうでしょう(中略)それによって生じる重力波は、空間を10のマイナス40乗ほど歪ませるだけここらあたりは、もはや、実感からかなり遠ざかっているので、おいおい、そんな感覚を得ることにしたいと思います💦また、次回。瞬間までたどる手がかり。Tumblr広告を非表示にするもっと読むコメントを書く2019-12-02【物質のすべては光2】本当にすべき質問。重力はどうしてこんなに弱いのか。陽子はどうしてこんなに軽いのか。超弦理論とかシュレディンガーの猫のような、特殊な?シチュエーションでの特殊な理屈でなくても、日常的に、世界は、我々の思い込みとは随分違う姿をまとっているよう。そんな、異次元な世界をさらに深めることにします。見る出典はアマゾンさん。調べれば調べるほど、我々から離れていく。話は、やはり重力に戻ります。調べれば調べるほど、我々から離れていく。P-76陽子と陽子をほんとうに激しくぶつけると、出てくるものは、元々あったよりもたくさんの陽子たしかに質量は保存されなさそう。表面的にはエネルギーも増えてそう。物理学が壊れるんじゃないの?P-77そんな粒子を理解するには、それどころかそろそもそも捉えるためには、初めからやり直さなければならないこんな袋小路に「対称性」という救いの手P-127このように対称性は、豊かな帰結をもたらす強力な概念になりうる。自然もこの概念をたいへん気に入っている。あからさまな愛情表現を見せつけられても驚かないようにしよう。ここは分からないですね。あとで種明かしされるでしょうから、ここでは、対称性がすごい!ということだけ覚えておきます💦ここで、休憩的に世界創造に関する向け昔の聖人の問答1,500年ぶり位前の宗教家。アウグスティヌスという人↓アウグスティヌスP-199を編集(問い)神は世界を創造する前には何をなさっていたのか→(回答)世界を創造する前、神は、愚かな疑問を問いかける人間のために地獄を準備されていたなかなかエグい💦P-199を編集(問い)神は何をグズグズされていたのだろう。早く創造をお始めになったほうがよかったのではないか→(回答)神が世界を創造されるまで、「過去」は存在しなかった。話は、やはり重力に戻ります。斬新な視点😉P-282理論的には重力は弱い必要などない。実際には、重力は弱い。このパラドックスの核心は、重力は確かにわたしたちには弱く見える、ということだ。重要だけに焦点を当てないのが、本性の筆者のシャープなところ(私が言うのもなんですが💦)。P-282物体の質量の大部分は、物体を構成している陽子と中性子の質量である。したがって、重力が弱くて見えるとすれば(中略)弱過ぎると言って重力を咎めるか、軽過ぎると言って陽子(と中性子)を咎めるか、わたしたちには常に二つの立場が取れる。陽子の軽さに焦点が移ります。陽子の質量は、二つの対立する効果の妥協の産物↓クオークがもっている色荷は周囲のグルーオン場を乱すので、これを安定させるために、そんな色荷のエネルギーを相殺する反クオークが必要↓しかし、クオークは粒子であり、波でもあるのですが、位置の広がりが小さい状態にさせるには、大きなエネルギーが必要↓その意味では、反クオークにも大きなエネルギー必要↓さらに、グルーオン場の乱れは距離とともに大きくなる↓しかし、実際には、乱れを抑えるためのエネルギーは小さくて済むので、そのエネルギーから生まれる陽子の質量も小さくて済むエネルギーから質量が生成される瞬間の話のようです。私の知らないことが多過ぎて、この辺りを正確に描写することは無理そうですが、とりあえず、学習の一歩とうことで自己了解しています。本書の筆者は威勢良くP-287これが、陽子がこんなに軽い理由だ!と断言されています。日本のポピュラーサイエンスの書き手の方は丁寧ですね趣味や理解度に大きく影響される部分ですが、本書の書き手がユーモアを大事にされているのに比べて、日本の書き手の方は、かなり丁寧な内容説明に注力されていますね。今のところは、日本の書き手の方が馴染みます😊また、次回。20:00【物質のすべては光2】本当にすべき質問。重力はどうしてこんなに弱いのか。陽子はどうしてこんなに軽いのか。Tumblr広告を非表示にするもっと読むコメントを書く2019-11-25【物質のすべては光1】質量は仮の姿。重力は目に見えないエネルギーに反応。日常世界は仮構の世界であることのメッセージ。Tumblrこんにちは、カタツムリ系です🐌イギリスもそうですが、アメリカでは、ノーベル賞なんかをとりつつ、軽快な楽しい科学読み物を書ける人がいて、本書↓の筆者ウィルチックさんも、その一人。いえ、文章そのものを楽しめる余裕がなく、その先はなんだ?どうしてなんだ?と読み急ぐわたしには、ちょっともどかしさもある本。見る出典はアマゾンさん。「データの流れ」といっても、ぴんとこないかもしれない。嗅覚→鼻粘膜に作用する空気の化学分析を提供こんなに身もふたもない表現をするのは、厳密な分析をするためとか。我々が宇宙をとらえる時には情報にあふれたうちにフィルターをかけ数種類の入力データの流れにかえられるように進化によって「設計」された信号処理ツールで、世界をわかりやすく把握するために、世界の「模型」を作っているのだとか。身の回りにあるデータを使いながら、日常感覚ちなそぐわない宇宙像が生まれてくるのは、ここらあたりから始まるのでしょうか。最近💦そして、これを「世界模型」と呼んでいるようです。方向は、基本的にどれも同じである。「静止」も「等速直線運動」となんら変わらない。たしかに上下左右同じだと、まるで身の回りがいつも回転しているかのよう。地球は回っても、自分が絶えず回っているのは、困りもの💦ニュートンの時点で既に大きなズレ💦P-31こういった考え方はどれも、日常の経験とは一致しない。このことにニュートンの時代の人々は困惑し、当のニュートンさえもがそうだった。地球が自分でも回転しているし、太陽の周りを回っているのも、誰も不審に思わない。いつか次元が26個あったり物質は粒子だし波でもあり宇宙は虚数時間の中で生まれたことも、当然のように受け入れる時期が来るということでしょうか。ほんと?では、基本中の基本である「質量」とは何か学問は色々と難しくものだとしても、こんな根本的なことからスタートするのですね。人間とは何か、人生とは何か、みたいな哲学的な話とほほんど一緒💦P-42物質とはなんだろう?ニュートン物理学は、この問いに深い答えを提供した。「物質とは質量を持つものである」というのがその答えだ。アインシュタインのm(質量)=E(エネルギー)➗c(光速)の二乗から、質量は、物質の根本的な性質でもなさそうですが💦P-58質量の大部分はエネルギーを祈願としている。あれ、意外とシンプルな回答。「大部分は」が気になります💦要は、この難題にアインシュタインが答えだということのよう。c(光速)の二乗は、実際には静止している孤立した物体にしか当てはまりませんじゃあ、質量はどこに行くんでしょうね。c(光速)の二乗に比例する」と言っているどうやら、重力はエネルギーに作用するようです。ベタな連想ですが、重力とかエネルギーの話がでると、いつもスターウォーズのヨーダ(「フォース」という不思議な力をもつ歴戦の騎士)と、その剣「ライトセーバー」を思い出します。そこでは、フォースはエネルギーに反応して、ライトサーバーの光も自在に曲がる印象あります。ダークサイドで製造されたとか。つじつま合いませんか💦また、次回。20:00【物質のすべては光1】質量は仮の姿。重力は目に見えないエネルギーに反応。日常世界は仮構の世界であることのメッセージ。Tumblr広告を非表示にするもっと読むコメントを書く2019-11-23【マルチバース宇宙論入門3】真空エネルギー問題がマルチバース理論を導く。物質と反物質の対消滅。真空のエネルギー密度が物質のエネルギー密度をいずれ上回る謎。伝統的な科学的アプローチを経ての結論。最先端の科学のトピックとしても成立し、オカルトのエピソードとしても生きる、稀有なバリューを持つマルチバース理論。見る出典はアマゾンさん。エネルギーにつき、観測値が理論値より120桁大きなことをめぐる騒動このデッドエンドを多元的宇宙論が刺激するそろそろ超弦理論関連を。普通なら大騒動になるかと思いきや、割と冷静な反応であったかのような印象あります。P-74しかし、いくつかの理由でこの問題は理論物理学の中心的な話題ではなかった。して?P-74一つには問題が重力を含んでいるということがあった。(真空のエネルギーは重力を通してのみ我々に影響を与える)素粒子の標準模型は重力を含んでいない。重力を反映し、それを正しく理解すればP-75真空のエネルギーの理論値はゼロになるはずだと考えていたさらにP-75科学視野たちの多くが重力の問題に積極的でなかった理由の一つには、それが実際上あまり重要でないということもあった(中略)重力は他の三つの力(中略)に比べて圧倒的に弱いため(中略)大部分のシステムでは完全に無視できるためでした。このデッドエンドを多元的宇宙論が刺激するP-80自然界には無数の異なる宇宙が存在するという一見突拍子もない考えは、他のどの理論も説明し得なかった真空のエネルギー密度の小ささを説明しただけでなく、それが人間が宇宙を観測した時(すなわち高等生物が生じた時期)の物質のエネルギー密度とほぼ同程度の大きさであることまで予言し、それが実際に観測で確かめられたこれこそ、コペルニクス的転回と言えましょう😉ベタにいうと、コロンブスの卵?!しかしP-80無数の異なる宇宙が存在するという仮定は当然ながは大きな仮定あー、ちゃんと地に足のついた科学者による研究結果なのですね。ホラー映画で登場するマッド・サイエンティストのようだつまたので💦そろそろ超弦理論関連を。余剰次元よく超弦理論に絡めて、「余剰次元」というワード聞きます。ここで説明してくれているので共有を。P-87空間のいくつかの方向が(この場合、円状に)丸まっており、その大きさが知覚できるサイズよりはるかに小さかったならば、その方向に対応する次元は「小さ過ぎて見えない」ということになる。4)次元の丸まった「余計な」次元が存在しているということになるのである。このような次元をコンパクト化された次元、もしくは余剰次元と言う。量子力学には何を言われても、もう驚かないつもりでしたが、またまた、驚かせてくれます。P-94量子力学では、非常に小さな確率ではあるが、物が古典力学的には乗り越えられないはずの障壁を通り抜けたように動くことが起こりうる。(これはトンネル効果と呼ばれる)このトンネル効果だけでも驚きなのに、これを宇宙論に当てはめるのだとか。P-94これは、はじめAであった宇宙がBの宇宙に転換し得ることを意味する(中略)時空がAの状態から始まったとすると、その中にいくつとのBの「泡宇宙」ができ、それが広がっていくさらにP-96Aで占められた空間は加速膨張を続けていく。この加速的膨張は一般にBの泡が広がるスピードよりも速いたいていは、Bの方が新しいエネルギーをもらって速くなりそうなものなのに、そんな普通な想像は許されません💦しかもP-96美の泡たちは広がっていくのだが、その間の空間な広がるスピードの方が速いためお互いに衝突できず、それぞれが孤立した宇宙のように振る舞うことになる。Aの空間はBで埋め尽くされることなく存在し続けるため、その中に無数のBの泡宇宙が永遠に生まれ続けるかなり機動的なアメーバのようですね。いう現象を「永久インフレーション」と呼ぶそうです。我々の住んでいる宇宙はこの無数の宇宙の一つに過ぎないそして、このロジックは、観測値が理論値より120桁近く大きいという真空のエネルギーの問題を解くのに必要とされた状況だとか。我々があまりに小さい存在ゆえ、真空のエネルギーを全て知覚できないという結論につながるのでしょうか。入門というわりには、なかり欲張った内容でも、かなり面白かった。マルチバースのトピックは最近目新しいものがなく、マルチバースの話題には数学の匂いが強い超弦理論がすぐ登場するので、ちょっと敬遠気味でした。これは、ウオッチし続けるしかありません💦また、次回。20:00【マルチバース宇宙論入門3】真空エネルギー問題がマルチバース理論を導く。Tumblr広告を非表示にするもっと読むコメントを書く2019-11-18【マルチバース宇宙論入門2】反物質のゆくえ。量子がもたらす宇宙と人類のゆらぎ。人類は特別な存在という考え方へのいくつもの挑戦。前回の記事↓で、物質・反物質という如何にもムー的なトピックに遭遇。この物質・反物質という現象は、一時的なおもしろトピックなのではなく、かなり本質的なものらしい。いま、反物質はどこに?P-35実際、宇宙超初期の物質と反物質の量は同じであったと考えられる。然るべきプロセスがあったのですね。