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2008年10月 7日 (火)

ひもはどこだひもは

帰宅して早速書架をゴソゴソ。
「ひもどこだっけ。実家から持ってきてなかったっけ」
「おとうちゃんひもさがしてるの?」
「26次元で振動するヤツな」

このブログは、左上にある「創作物語の館」にぶら下がっているオレの日記帳というのが要するに正体である。
その正体の方へ入っていただくと、下方のリンク、茶坊主さんのブログ「お茶の子彩々」の紹介文にこう書いてある。

ぬいぐるみ製作記事からファンタジー小説まで、M理論もびっくりの多次元展開茶坊主さんのブログ

このM理論こそはその南部教授の着想から始まる宇宙統一理論の候補「超ひも理論」(superstring theory)の最新バージョンである。

超ひも理論

重力を記述する一般相対性理論と物質のミクロな振る舞いを記述する量子力学の折り合いをつけた理論(量子重力理論)の構築というのは物理学者を悩ませていた大問題であるが、超弦理論はそれを解決する可能性をもった理論である。

超弦理論には五つの種類があり、それぞれI型、IIA、IIB、ヘテロSO(32),ヘテロE8×E8と呼ばれる。この五つの超弦理論は理論の整合性のため10次元時空が必要である。通常の3次元に時間を加えた4次元に加えて、残りの6次元は量子レベルで巻き上げられていて小さなエネルギーでは観測できないとされる。また、11次元超重力理論をその低エネルギー極限に含んだM理論は更に1次元を加えて合計11次元を必要とする。これら6つの理論はさまざまな双対性によって互いに繋がっている。

弦の振動は、量子レベルで巻き上げられている6次元により制約を受け、その振動の形により、特定の量子を形作っている。超弦理論では基本的物体は一次元の弦であったが、M理論では加えられたもう1次元によって基本的物体は2次元の膜であると提唱されている。

また超弦理論で表記される10次元中にはDブレーンと呼ばれる様々な次元の拡がりを持ったソリトンが存在する。Dブレーンはもともと一次元の弦が端点を持ちうる空間として定義されているものだが、重力子等の閉じた弦はこの空間に依存せずにブレーン間を往来する。

(WiKiより)

「宇宙とひもの繋がりが判らない」
「モノは原子で出来てまして、原子は原子核と電子でござんす。原子核は陽子と中性子で出来てます。この陽子や中性子は更にクオークという粒が2つ3つ寄り集まって出来てます。このクオークが6種類有ると提唱したのが小林・益川両氏でござんす」
「なんで6って思いつくわけ?」
「方程式が成り立つ(※)のに具合がいいのが6なのよ……」
クオークが3ペア6個有るとCP対称性の破れ……2は1+1になるが、1+1をやりなおしたら2にならないこともある……の説明がうまくできる。ちなみにクオークはハドロンという素粒子のグループに属するが、電子が属するレプトンもこれまた3ペア6個でメンバーで構成されている
「……で、その頃宇宙は小さな点から始まったってのがほぼ定着して」
「ビッグバンってヤツだね」
「そう。だったら、そのサイズはクオークなんかより遥かに小さいはずで、すなわちモノの初めは『後々いろんなモノに化けるただ1コの何か』であったはず。それを「ひも」がいろんな次元で振動すると考えればうまく説明できる(クオークもハドロンもハドロン同士くっつけるグルーオンも全部ひとつのひもになる)って思いついたのが南部さん」
「で、なんでひもなの?」
「そのいろんな次元の振動は方程式で書くとひもの振動に性質が例えられるから」
「……ふーん」

ああ妻とこんな会話が出来る幸せ。

「おとうちゃん博士なの?」
「博士だよ。マッドな博士な。ウヒヒ」

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