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6次元でビームが測定される！数百メガワットの超強力ビーム開発で世界が崩壊…パラレルワールドも開扉！

2018.08.18 10:00

物理学

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ビーム

高次元

加速器

6次元

画像は「Phys.org」より引用

　世界で初めてビームが“6次元”空間で測定されたとのニュースが舞い込んできた！　科学ニュース「Phys.org」（8月10日付）を参考に研究の概要をご紹介した上で、この“純粋に科学的な探究”が世界崩壊リスクになる理由をお伝えしたい。

■ビームを6次元空間で観測

「Phys.org」によると、米・テネシー大学の研究チームは、同大学が共同運営するオークリッジ国立研究所のビームテスト施設において、（加速器から粒子を放射し、原子核に衝突させることで中性子を発生させる）核破砕中性子源の線形加速器のレプリカを使って実験を行い、ビームの特性を分析したという。研究の詳細はアメリカ物理学速報誌「Physical Review Letters」に掲載された。

「我々の目標はビームの物理学的性質をよりよく理解し、加速器の機能を向上させることです。そのひとつには、6次元におけるビームの特徴を完全に把握し、測定できるようになることが含まれています。これは今まで誰も行ったことがないことです」（クジノー教授）

　そう語るのは研究リーダーのサラ・クジノー教授だ。ここまで、かなり専門的な言葉が続き恐縮だが、今回の研究を一言で表せば「6次元におけるビームの性質を測定すること」となるだろう。「……それって結局どういうこと？」、そんな声が聞こえてきそうだが、安心して欲しい。問題は“6次元”の理解だ。

■6次元とは？

6次元でビームが測定される！数百メガワットの超強力ビーム開発で世界が崩壊…パラレルワールドも開扉！の画像2

画像は「Thinkstock」より引用

　次元にはさまざまな意味があるが、クジノー教授が言及している次元は比較的我々に馴染みにある概念である。ご存知のように我々は3次元空間に住んでいる。これに時間を加えれば4次元ということになるが、ここでは問題にしなくてよい。さらに多次元に目を転じると調弦理論のように空間には9次元あり、それに時間を足した10次元だという話もあるが、これもここでは考えなくて大丈夫だ。

　クジノー教授が6次元と言って指し示しているのは、（x, y, z）の3次元座標に、そのそれぞれの軸を移動する運動量（Px, Py, Pz）を加えたもの。つまり、3つの運動の方向（位置）と、3つの運動の量（物体の質量と速度の積）を足して6次元と言っているに過ぎない。

「我々は6次元空間においてビームがこのような複雑な構造を持つことを観察しました。これは5次元以下では分からないことです」（クジノー教授）

　6次元という言葉も遣わずに研究の要諦を言い表せば、「ビームの性質を今までよりも多角的に調べたことで、より多くのことが分かった」と言えるだろう。そして分かったことの中身とは、「ビームは強くなればなるほど構造が複雑になる」ということだ。