「時間」の本質に迫る

みなさまこんばんは。
今週も本当にお疲れさまです。
LED関係3氏、ノーベル物理学賞受賞、おめでとうございます!

まさに秋の夜長。
こんな日にはサイエンスロマンに限ります。
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サイエンスは本当におもしろいです。
しかも創作よりも実際の研究シーンで繰り広げられる謎の解明の方がおもしろいです。
さらにその先の深遠なる謎こそが。
まさに「真実は小説よりも奇なり」です。

昨夕、仕事から車で帰宅する途中、ある交差点で信号待ちしていました。
交差点を横切る車の数々。
車は進行している。ある場所からある場所へ移動している。数秒前はあそこにいた、でも今はあそこにいる。
そうだ、時間が経っているのである。
ところで「時間」って何だ。
時間は我々の社会的常識から概念化はされている。そう、過去、現在、未来だ。社会的には問題ない。
でも物理学上、時間って何なんだ。

信号待ち中、そんなことを考えていたんです。
そして何かがパーっと閃き始めました。あたかもニュートンが🍎の落ちるのを見て重力を思いついたが如しの興奮。(なんちゃって(^^)/)
まあ、ニュートンほどの天才ならば、その場で時間の正体を思い描けるのですけど、この僕においては単に興奮を覚えただけ。
でも、考える重要なきっかけにはなりましたよ。

我々の住む世界は3次元です。
いや、物理学的には時間を含めて4次元だと言われることが多いです。
さらには、この世の一切合切を含む「全体」は、神の数式によれば10次元と考えれば(数式上は)完全に解明されるとする説もあります。
仮に10次元が正しいとしても、数式上は納得できてもイメージするのは難しいので、ここでは仮に「この世は時間を含め4次元」としましょう。

もし4次元を認識できる生き物がいるとすれば、その生き物は4次元の世界を4つの座標軸を描いて考えることができますが、我々は3次元の座標軸でしか考えられません。
こんな場合の手段としてよく使う方法は、一つ下の次元に落として考えてみることです。
例えば、アインシュタインの説く「空間がゆがんでいる」ということを理解するのに、空間を2次元に落として考えます。
空間を1枚の布にして洗面器のようなところに平にかぶせる。そこへ玉を乗せると布が下に窪む。
その窪みが空間のゆがみを意味します。
窪みに沿ってビー玉を転がすと、ビー玉は空間に沿って直進しようとするが、空間のゆがみに倣って曲がって進む。

そこで、我々の住む3次元の世界を1段落として、2次元の世界、すなわち我々は平面に住むと考えます。
従って、我々が考える「時間」は、平面に住む人にとっては、「立体的なことを感じる部分」ということになります。

ここで一旦我々の住む世界に戻ります。
我々は時間を意識することができます。
ただし、とても不思議な認識ではありませんか?
そう。一方向にしか感じないのです。
時間は過去から未来への一方向にしか動いていないように感じるのです。
考えてみればとても不思議ですね。
この不思議を念頭に入れていただいて、では1次元下の世界へ戻ります。

はい、我々は平面の世界に生きる生き物とします。
あなたの今いる部屋を見てください。
様々な平面がありますね。
まっ平な紙やテーブルもありますし、まん丸のボールもあるでしょうし、ゆがんだ板もあるでしょうし、複雑な形状のものもあるでしょう。

例えば、トタン板(今の人知っているかな?)のような波打った板があったとして、我々はその板の表面にすむ生き物だったとします。
我々は二次元の感覚しかないので、その波打ち版の表面を前後左右にしか進めないし認識できません。
波打っているということは立体的です。
立体さを時間と考えます。
表面に生きる者はその立体さを認識できないでしょう。
先に申しました空間のゆがみの場合でも、物は真っ直ぐな空間と勘違いして進むのと同じです。

物理学的に言えば、閉じた平面、例えば球とかメビウスの帯とか、であれば平面に生きる者はそれがいかに曲がっていようとも立体さは認識できないでしょう。
ということは、立体さを認識できるには、面がどこかで切れており、別の面に乗り移る時に立体さを感じるのではないでしょうか。
どのように乗り移るのかは全く謎です。
例えば、紙が何枚も重なっているような場合でしょうか。

そしてもう一つの問題。時間はなぜ一方向なのか。

部屋の中にある紙束においては、平面に住む者は束の上の方にも行けそうですし、下の方にも行けそうです。
そう、戻ることができるのです。時間で言えば双方向に移動可能な。

一方向にしか行けない場合とは、多分、紙束が存在する空間がどんどん爆発して外側に膨らんでいる状態。
我々は膨らむ縁にいるのではないでしょうか。

我々の住む3次元の世界は膨らむ縁にいる。
でもビッグバンとか宇宙の膨張の縁とは違います。
あくまで我々の住む微小な3次元の空間だけなのでしょう。

もしこれが正しければ、宇宙の別の場所には時間を自覚できない3次元空間、あるいは過去も未来も双方向に行き来できる3次元空間もあるかもしれない、ということになります。

では今日のおまけ。
今日の夕食です。

今日は手抜きです。
豚肉ときゃべつの炒めは前回と同じように見えますが、前回は柚子胡椒でしめたのに対し、今日は味噌と日本酒です。
サラダはヨーロッパアルプスの岩塩と生食用オリーブオイルをかけました。
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ジャンル : 学問・文化・芸術

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No title

こんばんは♪

秋の夜長とはいえ、今夜は早く寝ようと思っていたのに
宿題出されて解けずに眠れなくなった生徒の気分です(^_^;)

今日の記事拝見して、以前NHKで放送していた
素人にもわかる!?「相対性理論」を思い出しました。
なんだか突然の復習テストでアタフタ(笑)

ニュートンのリンゴは平面に落ちるリンゴですけど、
ST Rockerさんが書かれているようにピンと張った布の上に
ボールを置いたらどうなるか?ってことですよね。
宇宙そのものが歪んでいて、私達もその歪んだ世界にいるのだから
3次元の空間だけではないような・・・
時間と空間のナゾ。。。
あ~もうダメです。。。
明日の朝は目の下に大きなクマさんがいそうです(^_^;)

シンディ・バーバーさん

こんばんは。
すいません!
秋の夜長にしても考え過ぎてしまわれたんですね。
あらま、何てお気の毒な。
っていうか、ほんとにごめんなさい<m(__)m>

布におもりを置く。
あちゃー、僕が閃いたのはそこではないんです。
すみません、書き方悪かったですか?
布の部分は空間のゆがみを1次元落として考える例のことで、時間の正体は紙を積むところ(理解の一例として)です。

我々のこの世界では、時間は過去から未来への1方向にしか進みませんが、それは全宇宙から見たら常識ではない、というのが今回の僕の説です。

次回はわかりやすい書き方を心がけますね。
でもこんな遅くまで悩んでただいたシンディさん、申し訳なくも、うれしいです(^_^.)

No title

子供の頃、ある文化祭に行って、科学部か何かの配布資料で、

4次元とは、我々のいる3次元が切り口となるような世界である

という説明を見て、なるほど~と思った記憶があります。

時間の方向性については面白いですよね。
いつも、不思議に思っています。
物理現象には時間反転対称性があるから、
逆向きの現象だって、同じように起きるはずですからね。

うむむむ…

今日の、お題は難しすぎて頭がクリアじゃないと入ってきません(´・ω・`)
何回読み返したことか…難しいです。
でも、こうゆう話、大好きなんです♪
読んでてチンプンカンプンですがワクワクします(^^♪
3次元は膨らむ縁なんですか…なるほど。
難しい事はわかりませんが私も
時間は過去も未来も行き来できる空間が必ずあると思います。
時間の一方通行は宇宙から見たら常識ではない。
私も、そう思います。
STRockerさんは、やっぱり面白いです(*'▽')

dyneさん

こんばんは。
このところちょっとご無沙汰してます<m(__)m>
秋の夜長はサイエンスロマンと日本酒に限りますね(笑)

コメントありがとうございます。
dyneさんには是非時間の正体を完全解明していただきたいと思います。
「物理現象には時間反転対称性がある」というのは具体的にどのようなことなのか、もし機会があれば是非お話しいただけるとうれしいです。

今週も頑張りましょう。

潤さん

こんばんは。
秋の夜長ですね。
もう調子はばっちりでしょうか?

いつもありがとうございます。
そしてこんな超マニアックな記事にお付き合いいただき、超うれしいです。
同時にすみません、お時間を取らせて<m(__)m>

潤さんはこの記事で僕の一番言いたかった部分を感じ取っていただいています。
これは書き手からするとうれしいことです。

本当にありがとうございました。
プロフィール

ST Rocker

Author:ST Rocker
ビートルズ解析ブログへようこそ!
つくば-千葉-さいたま の三角形を行き来していますす。
モットー:理系なのに熱く音楽、政治・経済を語る。
酒と冒険と音楽をこの上なく愛し波乱万丈の人生を送るB型です。
ご気楽にコメントください。

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