重力が弱いのは異次元に漏れ出てるから! ブラックホールは「別の宇宙」への出入り口だった!!

重力が弱いのは異次元に漏れ出てるから! ブラックホールは「別の宇宙」への出入り口だった!!

  • TOCANA
  • 更新日:2016/10/20
No image

我々は縦、横、高さという3方向によって空間を認識し、過去から未来へ流れる時間をあわせて4次元空間の中に生きていると当たり前のように認識している。しかし科学が急激に発達する昨今、宇宙空間にはもっと多くの次元が存在しているのではないだろうか、というまるでSF映画に出てきそうな理論が一部の素粒子物理学者の間で唱えられていることはよくトカナでも報じている。

そして、さらにわかってきたことは、ブラックホールがこの謎の鍵を握っており、「別の宇宙」へのポータル(出入り口)であるということだ。

今回は、英「DailyMail」誌が伝えた素粒子物理学者らの主張を紹介しよう。

■万物は細いひもからできている

No image

現在宇宙の謎を解き明かす上でかかせない理論が「超ひも理論」である。

●超ひも理論とは

「超ひも理論」とは、この世界に存在するあらゆる物質をどんどん細かく見ていくと、やがてはそれ以上は分割できない最小単位が「極小の粒子」ではなく「細いひも」だという考え方である。中学や高校では、物質は原子の組み合わせによってできていて、さらに原子核というものが存在すると習ったはずだ。例えば水(H2O)であれば、水素原子と酸素原子の化合物である。ただ厳密には、原子核の中にはもっと細かい「中性子」や「陽子」というものが存在しているということがすでに1930年代に解明されている。

その後の研究によってさらに細かい素粒子の存在が発見されていくのだが、それ以降は絶対に細分化できない素粒子は粒状のものではなく「ひも」なのではないかと初めて提唱したのが、米国籍の日本人物理学者・南部陽一郎氏なのである。「ひも理論」の要点を簡単にいえば、万物は全て極小の「ひも」から構成されており、その「ひも」が回転したり振動したりすることでさまざまに異なる粒子が生まれるという考え方だ。簡単にたとえれば、バイオリンの弦を違う強さで弾けば異なる音が出るように、全ての物質を形成する素粒子は極小のヒモが異なる動きをすることによって生じるという理論である。

■我々には認識できない次元が存在している

No image

「超ひも理論」の登場によって、それまで異なると思われていた物体が、実は「ひも」の振る舞い方の違いにすぎないという全く新しい捉え方が誕生したのである。1980年代に「超ひも理論」の研究が加速するとそれに伴って、我々が生きている世界は4次元以上の高次元が存在するのではないかという疑問が出てきた。縦、横、高さという3次元に時間という我々が観測できうる以外の高次元の存在、つまり「余剰次元」の存在である。それではいったい、この宇宙は何次元だというのであろうか。

その問いのヒントとなるのが「膜(ブレーン)理論」である。重力をのぞく他の全ての基本粒子は開いたひもで、我々は宇宙が何次元でできていようと、膜の中に閉じ込められており、余剰次元を認識することができないというものだ。物理学者のリサ・ランドール氏はこの状態を、バスルームの壁についた水滴だと例える。水滴は壁面を移動することはできるが、そこから飛び出して移動することはできない。バスルーム自体が高次元の世界であろうと、水滴という膜に覆われている以上それを認識することができないというのだ。

ロンドン、クイーン・メアリー大学のクリス・ホワイト教授は「宇宙に存在するあらゆるものは素粒子ではなく、ひもによって構成されている。この膜理論を展開していくと宇宙は、10次元の空間と時間の計11次元であるのです」と語る。またクリストフ・ガルファール博士は自身の著作「The Universe in Your Hand」の中で、「膜が隣り合うような場所ではブラックホールがまるで歪んだ時空同士を結ぶチューブのような働きをして、他の宇宙との架け橋になっている」と述べている。さらに「もしそんなことがあれば、別の宇宙に何か他の生命体が存在しているかもしれないと思うだろう。ブラックホールは、あなたと彼らを結ぶ抜け道のようなものなのです」とも記している。

■余剰次元は重力の謎に迫るか?

No image

現在ジュネーブ郊外の地下100mにある欧州原子核研究機構の大型ハドロン衝突型加速器 (LHC)を用いて、極小ブラックホールを生成し余剰次元の兆候を探しているという。極小ブラックホールは生成されてもすぐに消滅してしまうので非常に難しい実験であるが、余剰次元発見の可能性は十分にあるという。これがもし明らかになれば現在の物理学において重要な謎の1つである、なぜ重力だけが他の力に比べあまりに微弱であるかということが解明されるとみられている。

仮に鉄製の釘が机の上に置いてあったとしよう。その釘には重力が働いているが、そこまで強い磁石でなくとも近づければ簡単に引きつけられてしまう。このあまりに弱い重力という力も複数の次元を超えて行き来しているのではないか、と考えるとうまいこと説明がつくと理論物理学者はいう。重力エネルギーが余剰次元をいくつも通過していく間にどんどん薄まって伝わっていくとすれば、我々の宇宙に届く重力が微弱なのも説明できるというのだ。

今のところ大型ハドロン衝突型加速器によって顕著な余剰次元の兆候は見つかってはいないが、その実験の困難さゆえ研究者たちは長期スパンで実験を続けるとしている。

(アナザー茂/アナ茂のこれまでの記事はコチラ

この記事をお届けした
グノシーの最新ニュース情報を、

でも最新ニュース情報をお届けしています。

外部リンク

サイエンスカテゴリの人気記事

グノシーで話題の記事を読もう!
  • このエントリーをはてなブックマークに追加