【物理】時空は粒々からできているのか？米国で進むホログラフィック宇宙検証実験計画

1 ：12/04/28 〜 最終レス ：12/05/06

時空は粒々からできているのか？　米国で進む検証実験計画
　最近、物理学で新聞の１面に載るような大ニュースが相次いでいる。スイス・ジュネーブ近郊にある
世界最大の素粒子実験施設ＬＨＣでは、万物に質量を与える素粒子ヒッグスの探索が最終段階を
迎えており、日本も加わる国際共同実験グループの昨年12月の発表によると、その姿がおぼろげに
見えてきた。「ハイゼンベルクの不確定性原理」は現代物理学の柱の１つ、量子力学を象徴している
式だが、今年１月、名古屋大学とウィーン工科大学の共同グループは、その式に書き換えを迫る実験
結果を発表した。そして米国でも、将来、大ニュースが出るかもしれないユニークな実験の準備が
進んでいる。
http://www.nikkei-science.com/wp-content/uploads/2012/03/19cd6639a335df7aba7bbfac4ee5db18.jpg
時空は滑らかに連続したものだと考えられているが、実は非常に微小な粒々の集まりからできて
いるのかもしれない。図はそうした時空のイメージ
　物質を細かく刻んでいくと分子、原子、原子核と次第に小さくなっていく。原子核は陽子と中性
子が集まっていて、陽子と中性子はクォークという素粒子が３つ集まったもので、今のところクォークは
それ以上は分割できないと考えられている。もしかしたら私たちが存在する時空そのものも、細かく
刻んでいくと、クォークのように、それ以上は分割不可能な単位が存在するのではないか。私たちが
滑らかなものだと考えている時空は、そうした超微小な粒々が集まってできたものなのではないか。
理論物理学者は現在、そんな仮説を真剣に研究している（イラスト参照）。
　では実際に調べてみようという研究者が現れ、シカゴ近郊にある米国立フェルミ加速器研究所で
非常にユニークな実験の準備が進んでいる。立案者は同研究所・素粒子天体物理学センターの
クレイグ・ホーガン博士。実験に用いるのは、内部を真空にした長さ40メートルのパイプ２本をＬ字型に
組み合わせたものだ。このＬ字の左下の角になっている部分からレーザー光を打ち込み、２つに分けて
本のパイプに送り出す。それぞれのパイプの両端は鏡になっているので、レーザー光は両パイプの中を
往復する。
　もし時空が微小な粒々からできているとすれば、その影響で空間に揺らぎが起き、両パイプ内の光の
往復の仕方が非常にわずかだが違ってくると考えられる。この違いを、光の干渉現象を利用して検出する。
もし揺らぎが観測されたら、時間と空間は私たちが考えていたようなものではないことになる。「物理学の
構造そのものが変わるだろう」とホーガン博士は話している。
（詳細は24日発売の日経サイエンス５月号に掲載）
日経サイエンス/日本経済新聞 2012/3/24 7:00
http://www.nikkei.com/tech/trend/article/g=96958A9C93819595E0E1E2E28B8DE0E1E2E1E0E2E3E0E2E2E2E2E2E2;p=9694E3E7E3E0E0E2E2EBE0E2E3E2
ホログラフィック宇宙を検証する
　物質を細かく刻んでいくと分子，原子，素粒子と次第に小さくなって，今のところ基本粒子（電子や
クォークなど）はそれ以上分割できないと考えられている。もしかしたら時空そのものも，細かく刻んで
いくと，それ以上は分割不可能な単位が存在するのではないか？　私たちが滑らかなものだと考えて
いる時空は，そうした超微小な粒々が集まってできたものなのではないか？　理論物理学者は現在，
そんな仮説を真剣に研究している。では実際に調べてみようという研究者が現れ，米国立フェルミ加速
器研究所で非常にユニークな実験の準備が進んでいる。
M. モイヤー（SCIENTIFIC AMERICAN 編集部） /日経サイエンス2012年5月号
http://www.nikkei-science.com/201205_034.html
Is Space Digital?
Michael Moyer/Scientific American January 17, 2012
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-space-digital
Holometer Frequently Asked Question
Fermi National Accelerator Laboratory
http://holometer.fnal.gov/faq.html
関連ニュース
【物理】「宇宙ホログラム説」、超高精度の時計で検証へ
http://toki.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1288950643/-100
http://wired.jp/wv/2010/11/04/%E3%80%8C%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%83%9B%E3%83%AD%E3%82%B0%E3%83%A9%E3%83%A0%E8%AA%AC%E3%80%8D%E3%80%81%E8%B6%85%E9%AB%98%E7%B2%BE%E5%BA%A6%E3%81%AE%E6%99%82%E8%A8%88%E3%81%A7%E6%A4%9C%E8%A8%BC%E3%81%B8/
http://img.wired.jp/news/201011/2010110423-1.png

2 ：

アルキメデスと亀のパラドックスやね

3 ：

時空って時間も含めて言ってるのかこれ
時間も最小単位はプランク時間だけどさ、
もしそれ以上分割できないものだとしたら時間は連続した流れではなくてコマ送りの連続みたいなことになっちゃわない？
時間自体が人間の概念だから関係無い？

4 ：

で、超時空振動弾の動作原理は？

5 ：

時空子

6 ：

超弦理論で時空は10次元かもと言ってみた後は、今度は二次元ですか。
あいだをとって6次元あたりで手を打ちませんか？

7 ：

時空が不連続なら、測定装置も不連続なはずで、そんなもんで観測できるのか？

8 ：

観測できれば分かる事が多くてそれを裏付ける理論や新発見が出てきたけど、
今は観測の限界にぶち当たるとこまできてるからどうしようもない事も増えてきた感じ

9 ：

そもそも物理学は辻褄合わせだからねぇ。数学のような厳密なものではなくて、観測結果と矛盾しないような理論が暫定的に正しいとされている。
だから直接観測できないような素粒子の領域になると、本当に正しいのか永久に分からない。

10 ：

マイケルソン・モーリーの実験の現代版？
エーテルは否定されたけど時空の量子性みたいなのがわかるのか

11 ：

と、いうことは、時間と時間の隙間が有るという事だね。

12 ：

つまりこれでゼノンのパラドックスも無問題ってことでいいわけですか？
物理に興味ない人ほど、空間とは我々も含め、こまかく見ていけば実は
パソコンのディスプレイ上のドット絵のようなもん、と言ったら驚くだろうな

13 ：

空間は空間、時間は時間だろ
粒々とかなに言ってんだか

14 ：

粒々ってのは
時空は連続的であるかのように見えるが、実は離散的（デジタルと言った方がいいかも）であるってことだよ

15 ：

最小単位があるってのが怪しいんだよな。次元とかそういうのを超えた、単に人間が理解できない領域なんじゃねぇのかと

16 ：

>>11 無の存在。人間の体だって穴ぼこだらけw

17 ：

プランク定数の朝は早い

18 ：

粒子が空間から対生成されるってのは空間の切れ端ではないかと根拠はないけど前から思っている

19 ：

もう一度マイケルソンモーリーの実験をするってことか。
現代の技術でやったら結果が変わってたなったら面白いよなｗ
あの実験が相対性理論へと繋がって行くが、空間自体が広がっているなら
微小な変化がありそうなもんだが。もし無いなら、拡張前と後で光の進む時間は
同じになるわけで、第三者から見たら光速度を越えてることになる。

20 ：

秒針の動きは一見なめらかに見えても、実際は細かい歯車でチクタク動いてるって事だな。

21 ：

時間と空間は一つのものであるが
不確定性原理により　どちらかだけ一方を測定すればプランク定数あたりまでは見えるはず
でも、時間と空間は一つなの
アインシュタインのE=MC^2みたいに　時間と空間の間には関係があるはずなの！
逆に言うと、時間だけあるいは空間だけを取り出しても物理学は進歩しないはず
何言ってるかわからないでしょ？

22 ：

観測の都合上、量子力学の世界では　粒しか見れません？

23 ：

分割不可能というか、観測不可能な限界があるだけだろ
もしかして実際はアナログ的に連続しているのかもしれんが
観測できるのはディジタル的なとびとびの値

24 ：

とびとびの時間の隙間に別の時空系列を埋め込むとかいう、多次元世界論を昔読んだがこっちのことか。
さいころを振るたびに大宇宙がぽこぽこ出来る威勢のいい話とはどういう関係？

25 ：

サブプランク構造

26 ：

例えば光子を狭い体積に閉じ込めたらエネルギーは飛び飛びの
値しか取れないが、体積を広げていけばエネルギーの間隔は
どんどん狭くなっていく
時空の飛びでもこういう可変は起きる？

27 ：

この宇宙は離散的

28 ：

時間もパソコンのクロックみたいに最小単位があるのかな？
１クロックで１ドット移動が一番早い光速の移動量とか？

29 ：

というか、現実の空間、時間は連続ではなくて、不連続であるっていうのは、
今まで既に理解されていたことだろう？
この実験は、あらためて不連続性を確認したいのか、新たな粒子を検出したいのか、
どっちなんだ？

30 ：

ここまで来ると観測や認識論の世界だな。本当に現実がそうなってるとかじゃなくて、そう見えざるを得ない限界点だ。

31 ：

時間をプランク時間以上分割できないってのが納得出来ない
ー
↑
これ１つが１プランク時間として区切って考えると
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
↑こうなるけど、
もしかしたらもっと最小単位が見つかって（？）
------------------------------------------------
↑こうなる可能性はもうないのか？

32 ：

このスレにはおそらくDr.苫米地が潜んでいる。

33 ：

＞もし時空が微小な粒々からできているとすれば、その影響で空間に揺らぎが起き、両パイプ内の光の
＞往復の仕方が非常にわずかだが違ってくると考えられる。
真空は対生成と対消滅を繰り返していて、ある程度ランダム的な作用が期待できるんじゃないのか？
あと、打ち込んだ光のエネルギーがどちらに偏るかも確率でしかわからないという量子論と矛盾しない
んじゃないか？つまり揺らぎが観測されても現代の理論と矛盾しないんじゃないか？

34 ：

砂時計が新しい。

35 ：

空間がデジタル構造ってことは、物体が進むとき
粒々から次の粒々までワープしながら進んでるってこと？

36 ：

時空に最小単位があるなら、特異点問題は解決する。しかし、ブラックホールは時空でできているから、最小の大きさがある事になる。

37 ：

デジタルなら宇宙の計算精度には限りがあって誤差が何処かで生じる気がするんだけど

38 ：

>>1
　この考え方自体は、結構昔からあったんじゃ無い？
　オイラも、二十年ぐらい前にアマチュア同士で話したことあるし。

39 ：

もしも空間がぬるっと滑らかではなかったら
空間の並進対称、回転対称、点対称はどうなるのだろう

40 ：

今の人類の知識なんてままごとレベルだろ。
それでも俺には理解できないけど

41 ：

■解説　ホログラム宇宙論
宇宙の実体は二次元であって、３次元に投影されているだけなのではないかという深刻な疑問が理論物理学で噂されている。
理論の発端はブラックホールに関する情報理論の研究から出てきたもので、ブラックホールの情報量はその体積ではなく
表面積に依存するというものである。
この理論はさらに一般化され、宇宙のあらゆる領域も宇宙そのものも　その情報量は表面積に比例し、体積に比例しないことになる。
もし、この宇宙がこの理論どおりだとすると、この宇宙はどこかにある二次元領域の投影に過ぎないということになる。
検証
もし、この宇宙が二次元領域の投影に過ぎないとすると　空間の分解能はプランクサイズよりはるかに大きくなり
レーザーの精密測定で検証可能である。
二次元宇宙の分解能がプランクサイズなので、その３次元投影された宇宙の分解能は（宇宙の直径/プランクサイズ）の３乗根程度　
プランクサイズより大きくなり、プランクサイズよりはるかに大きな領域で分解能の限界に達する。

42 ：

時空が粒粒っていうより物質が時空なんじゃないのか？
説明すんのめんどくさいけど真空と物質は本質的に同じもので
真空がねじれたのが物質なんじゃないか思うんだよ
つまり有は無で無は有なんだよ

43 ：

この宇宙はブラックホールの中なんだよ
ブラックホールの中では重力で空間が極大に引っ張られているから
何億光年もの広がりがあるけど
ブラックホールがある宇宙でのこのブラックホール宇宙のサイズはせいぜい数ナノメートル〜数百万キロそこいらなんだよ
宇宙背景放射もブラックホールの事象の地平線境界付近で生じる真空で対生成された粒子が
一方の粒子はブラックホールの外に飛び出て一方の粒子はこの宇宙に残留するから
宇宙の全方向で検出されるんだよ

44 ：

ゼロの大きさがあれば中心は存在し完全なコマは存在するが、実際は発見されてない

45 ：

>>44
宇宙全体の物質はある方向に向かって引き寄せられているらしいが
そこが中心だったりして

46 ：

真空が粒粒でできているの？

47 ：

>>1
またエーテルか

48 ：

エーテル関係あるのかこれ

49 ：

時空は粒々って、電光掲示板説ね。
いまさら珍しくもない。
まあ、電光掲示板というたとえは、
時間もデジタル化して考えればちょっと違うけど。
で、ホログラフィックとどう関係するのかな？
あれは、その時空データが圧縮されているとする説じゃないか。
超光速通信が復号化できないことから、ほとんど証明されてると思うけどね。

50 ：

時空の粒と粒が離れることはあるんだろうか？
粒の一つ一つが膨らむことはあるんだろうか？
時空の粒と粒を繋ぐ何かが別にあったりしないんだろうか？
オカルト染みてるけど楽しい

51 ：

ニュートリノが光より速ければ時間が粒子であることの一つの証拠となる。
そしてそれは空間も粒子であることの証となる。

52 ：

説そのものは新しくも珍しくもないが、明確にそれを確認できたなら、それはそれで大きいニュースとは思うが、どうか

53 ：

Ｊ・Ｐ・ホーガン博士？

54 ：

時空が連続したものじゃなくてプランク時間やプランク距離までしか分割できないものだったらその間はどうなんのさ
超高速ペラペラ漫画世界になっちゃうじゃん

55 ：

仮にペラペラだとどんな不都合が生じるの？
連続というのはどこまでも無限に切り分けられるということなら
それはそれで不自然な感じもする

56 ：

ペラペラ漫画（パラパラ漫画だっけ？）世界なら
>>35が言うようにプランク単位からプランク単位へワープしてるようなもんだろ
スパコンで作られた仮想世界かよ

57 ：

最小単位の物質が存在するならともかくそうじゃないし
更に言えば別にそういう風に見えたとしても問題ない

58 ：

>>54
量子の世界じゃ　因果律もなければ　時間の前後もない世界じゃなかったっけ？

59 ：

つまりね、あるスケール以上に小さいところまで
同じ感覚というか法則が適用できるという保証もないかもしれないんだぜ？

60 ：

>>58
無いんじゃなくて観測できないんじゃなかったっけ

61 ：

要するに、この宇宙はPCの画面みたいにドット単位で出来ていて、
CPUみたいにクロック単位で動いてるって事だろ・・・・・・・えっ！？

62 ：

>61
仮に時空が滑らかではないとして、
重力場の強い場所弱い場所でクロックや画素サイズは多分違う。
空間は伸縮性の織物をイメージした方がいいかも。
時間の方はイメージできるものがないかな

63 ：

>>62
伸びきった空間だと、光と競争したら光以上に早くは動けないが
秒速３０万ｋｍを越えられるとか？

64 ：

空間がどれだけ伸びても距離は変わらないんじゃね？

65 ：

粒々が縮んでるんだか皺がよってる所で秒速３０万ｋｍなら
伸びてる所ならもう少し早く移動できるんじゃね？
移動は粒Ａから粒Ｂに移動する作業で
1000
0100
↑が地球の間隔だけど、場所によっては↓な感じになってるとか。
（空白部分は頭の粒が横に伸びてる）
1 000
0 100

66 ：

重力が及ぼす影響って光より早いの？

67 ：

>>66
等速。

68 ：

やはりアキレスは亀を追い抜けないのか

69 ：

赤と白の粒粒だと！

70 ：

>>64
> 空間がどれだけ伸びても距離は変わらないんじゃね？
そうだよ、観測者が計る距離であって非観測系を扱えない物理では
因果関係が無い距離は無いことになっている。
宇宙の大きさは137億光年程度だが、それより外の大きさについては
非観測の領域なので距離としては示せない。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A6%B3%E6%B8%AC%E5%8F%AF%E8%83%BD%E3%81%AA%E5%AE%87%E5%AE%99#.E8.AA.A4.E8.A7.A3
ソース。

71 ：

何言ってんだこいつ
だいたいリンク先がまったくソースになってねえし

72 ：

つまりこの宇宙はオンラインゲームの3D世界と似たようなものだってことだろ。
最小単位がピクセル解像度で。

73 ：

こんな想定くらいは俺だって中二くらいの時にはしてる。
難しいのは実験と証明の方法だ。

74 ：

うまくすれば、生きているうちにホログラムスイートでうはうはのプログラムを堪能できるのか？

75 ：

俺の煩悩を満足させるために数時間のみ生み出される、人格やら肉体やら。

76 ：

赤と白のつぶつぶでできてるんよ〜

77 ：

>>66
ただし重力子は余剰次元を抜けるから観測者にとって光速を超える結果になる

78 ：

俺の2次元嫁も実はそう見えるだけで
実際はコマ送りから来る錯覚だからな〜
やっぱりこの世界を創ってる裏方はいるんかね？
しかしそうなると物理現象の連続性も無意味なものって事になる
俺たちは何故一定方向に進む事象を共通して認識しているのか
実際はあらゆる方向に拡散している可能性を、個々人が勝手にまとめ上げているだけで
とするならば、
私以外の誰かは、私が勝手に拵えた幻想でしかないのか
こういう事をずっと考えると
いつも「何か」に気づきそうになるのだが
その「何か」に人間が触れようとするのを何者かが恣意的に防いでいるように感じる事がある

79 ：

原子サイズで形状が完璧な実験装置を作ってさえ、
工作精度は時空自体のピクセルより何桁も粗いはずだが、
それで意味のある実験が可能という理屈が判らない。

80 ：

これ別に正確な大きさを知るための物じゃないだろ？
明確にそうであるか、を判断するためのものじゃね？

81 ：

>>78
大きな存在(別名は真我)が、自分のプロセスをマルチスレッドに切り刻んで
無数の役を自作自演して‘壮大なドラマ’を楽しんでいる
「私以外の誰か」は設定上、私と別人扱いだけど、実は私と同一人物なので
「一定方向に進む事象を共通して認識している」のも全員ひとつの同じ認識者だから
むしろ当然かも
ただしそれがわかってしまうと「な〜んだ」って感じに話がしらけてしまうので
ネタバレを回避するため「何者かが恣意的に防いでいる」
(もちろんこの何者か、も大きな自分と同一)
…以上が、ヒンズー教のマーヤ(幻想)論や、仏教の空(くう)思想の基本的な流れらしい
禅宗ではこの大きな自分＝真我も実は存在してなくて「無」だけらしいけど。
このスレのホログラフィック宇宙論と無関係ですみません
ちなみにスタトレのホロデッキやホロスイートは、ホログラ‘ム’なので
やっぱりこのスレとはほとんど関係ないと思われ

82 ：

大きさとか空間という概念も怪しいもんだよな

83 ：

たばこの煙が見えてる間と消える境界は
眼底細胞の解像度に依拠する仮説。

84 ：

つぶつぶオレンジ

85 ：

質量のある粒子又は波には（仮称）ヒッグス粒子が含まれる、という解釈でいいのかな？
ニュートリノにもヒッグス粒子が含まれている、と。
暗黒のヤツ等とかどうなの？
ダークマターもダークエネルギーもヒッグス粒子を持ってるとか、主な構成要素がヒッグス粒子で成り立ってるとか何なの？氏ぬの？

86 ：

空間も粒々だってとこが新しいのｗ
色々と無理がある説だなあ

87 ：

信じられないという人は時々いたが、無理があるという人は初めて見たな
このスレでも殆どいないのに

88 ：

そもそも時空っていうものがわからないんですが

89 ：

時空は次元のベクトルっす

90 ：

おとついはずいぶんハイパーなこと言うひとが連投してたけど(べっち？)
今晩はいつもの頭悪そうなコメントばっかだね。つまらん

91 ：

例えて言ってみれば、
3次元世界は映画スクリーンのに投影された映像だから。
実体はそこにはないんだよ。
結果が映ってるだけ。
役者が演技して監督が撮影して、配給されて上映されるまでの”システム”があるんだよ。

92 ：

ブランク定数とかみたいな話？

93 ：

不可分最小単位とプランク定数はリンクが深いのはそうなんだけど

94 ：

>>87
空間が物質で構成されてるとなると空間は不変な物ではなく
エントロピー増大とともに変化するものなのかね
時空のループ説とかとも相性悪そうな説だ

95 ：

ところで2次元空間をうまく説明してもらえませんか？
数式の中以外では存在しえないはずですが？
存在イコール厚みがあるイコールよく言われる2次元は3次元な訳ですよね
0次、1次、2次元は数式の世界以外存在しないはず

96 ：

で、２次元嫁とはいつ頃SEX出来るようになるんだ？

97 ：

空間が物質で構成とか、別の話じゃねこれ？俺よく分からんけど。

98 ：

http://www.gizmodo.jp/2007/07/post_1937.html
ホログラムが登場するショー

99 ：

みくる「この世界は映画のコマのように一つ一つの時空連続体からできています・・・」

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