この世の全ては原子ではなく「ひも」からできていた! しかも11次元と通じて… 物理学者が断言

※ こちらの記事は2019年12月16日の記事を再掲しています。

 物体をどんどん分解していくと、最後に何が現れるのだろうか。最先端の科学では、それは振動する“ひも”であることを示唆している。

■この世の最小単位は“ひも”?「超ひも理論」とは

 マトリョーシカのフタをどんどん開けていくように、物質を分解していくと最後に何が出てくるのか。常識的に考えると、物質を分解していけばやがて分子になり、さらに原子になり、その原子を構成する電子と陽子と中性子が突き止められ、さらにそれらを構成するクォークにたどり着く。

 しかし、これが最後ではなかった。クォークにも“中身”があったのだ。クォークの中には振動する“ひも”があるというのが「超ひも理論(superstring theory、超弦理論)」である。つまり我々の身体はもちろん、この宇宙のすべてがこのひもで構成されているのである。

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 振動するひもは、輪ゴムのような閉じたループになっており、さらに驚くべきは11次元に通じているという。3次元空間プラス時間の世界に生きている我々の認識では、11次元の世界を想像することなどまず不可能だろう。

 突拍子もないもののようにも思えるこの超ひも理論だが、しかしながら現在ますます多くの科学者によって支持されている学説なのである。

 米コロンビア大学の理論物理学者、ブライアン・グリーン教授は、この難解な超ひも理論をわかりやすく解説する専門家として有名だ。

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ブライアン・グリーン教授 画像は「YouTube」より

「きわめて小さく巻き上げられた多くの次元がありますが、それらを見ることはできません」(グリーン教授)

 グリーン教授によれば、我々の周囲のあちこちに“余剰次元(extra dimensions)が存在しており、超ひも理論では11次元が想定されているというから驚きだ。

「私たちの時代では、物理学の法則を統一する新しいアプローチが追求されており、それこそが超ひも理論なのです」(グリーン教授)

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 一般相対性理論と量子力学の出現によって、それまでのニュートン系の古典物理学が影をひそめることになって久しくたつ。それまではこの世の神羅万象をカバーする自然法則という“真理”が探求されていたが、一般相対性理論と量子力学の登場後は、物理学の世界はまさに“分断”されてしまった。そこで一般相対性理論と量子力学を統一する理論として期待されているのがこの超ひも理論なのである。

「私たちは、私たちを取り巻く世界のすべてを構成する基本的で不可分な、切断不可能な構成要素を識別しようとしています。クォークの奥深くには、振動する弦のように見えるダンスする“ひも”のエネルギーがあります」(グリーン教授)

 この世の“実相”は揺れ動くひもであったことになる。そして将来的に、このひもによって神羅万象のすべてを説明できるとすれば興味深い限りだ。

■余剰次元の存在が証明される可能性

「これ(ひも)は、宇宙の超顕微鏡的眺めなのです。さまざまな周波数で振動する振動エネルギーはこれらの膨大な数の“ひも”で構成されており、さまざまな周波数がさまざまな粒子を生成し、さまざまな粒子によって豊かな世界が形成されています」(グリーン教授)

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 超ひも理論は理論物理学上の学説であり、実際に“ひも”の存在が確認されているわけではない。とすればまったくの空理空論に終始してしまう可能性もないとは限らないのだが、将来的には超ひも理論の前提になっている余剰次元の存在が証明される可能性は残されている。

 その鍵を握っているのがCERN(欧州原子核研究機構)の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)だ。

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