元スレ【物理学】既存の光学技術で量子重力理論を検証する方法を提案
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1 :
インド、オマーン、カナダ、エジプトなどの物理学者の国際研究チームは、
相対性理論と量子力学を統合する量子重力理論を実験的に検証するための新しい手法を提案している。
既存の光学技術を用いた実験観測によって、ループ量子重力理論や超ひも理論などの妥当性を検証できるようにするという。
研究論文は、「Nuclear Physics B」に掲載された。
画像：非可換的な時空構造による効果を検出するために提案されている実験セットアップ
マクロな重力についての理論である一般相対性理論と、原子以下といったミクロな世界を記述する量子力学は、互いに矛盾する点があり、 理論の誕生から100年ほど経った今日もいまだに統一されない状況が続いている。このため両者の統合を目指した量子重力理論の研究が続けられており、
ループ量子重力理論や超ひも理論などが統一理論の有力候補とみなされている。
ループ量子重力理論は、物質にそれ以上分割できない最小単位としての素粒子があるのと同じように、
時間や空間にもそれ以上分割できない離散的な最小単位があると考えるのが特徴である。
また、超ひも理論は、物質の構成単位である素粒子が大きさのない点ではなく「振動するひも」であるとする理論だが、
この場合も時空構造における長さの最小単位は「ひも」の長さということになる。
ループ量子重力理論や超ひも理論で扱う時空の最小単位は、プランクスケール程度、
すなわちプランク長(10-35m程度)やプランク時間(10-44秒程度)といった極めて微小な値をとる。
このような極端に小さなスケールで成り立つとされる量子重力理論を実験的に調べようとすると、
世界最大の粒子加速器である欧州CERNの大型ハドロン衝突型加速器(LHC)で実現可能なエネルギーよりも
15桁程度も高いエネルギーが必要になるとされてきた。これが量子重力理論の妥当性を実験的に検証するのが難しくなっている理由のひとつである。
ループ量子重力理論や超ひも理論は、「非可換幾何学」と呼ばれる数学理論を基本として構築されている。
二つの数aとbの間に成り立つ積算の可換性、つまり「ab＝ba」という関係(交換法則)が成り立たないことを非可換性という。
たとえば二つの行列AとBの積算は、一般には「AB≠BA」であり、交換法則が成り立たないので非可換である。
そこで、空間内の点の座標を可換な数を使って表す通常の幾何学を拡張して、空間座標を行列や演算子で表すのが非可換幾何学ということになる。
時空構造に離散的な最小単位があるとするループ量子重力理論や超ひも理論の考え方は、非可換幾何学から自然に出てくるとされる。
今回の研究は、非可換幾何学で扱うような非可換構造が現実の時空間にあるかどうかを実験的に検証する方法を提案するというものである。その方法は既存の技術で実行でき、しかもレーザー装置を用いた卓上の実験機器で実験可能であるとする。
レーザー装置による実験において、通常の可換的関係に何らかの変化が起こるかどうかについて、MEMS振動子を使って調べるのだという。
もしもこのような変化が存在するとすれば、それは時空の非可換構造を示唆するものであり、
観測可能な光学的な位相変化が可換的関係の変化によってつくりだされる効果なのだと考えられる。
研究チームの計算によれば、プランク長付近のエネルギースケールでの現象を扱うために必要な位相変化は、
既存の光学装置を使用した観測精度でもとらえることが可能であるという。
マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2017/11/09/076/
2 :
時空って何だ？
3 :
やっぱりな、俺も同じことを考えていたよ。
4 :
インドはそんなことしてねえでトイレ作れや
5 :
これで霊体観測も可能に！
6 = 2 :
俺の脳内にはドラえもんが住んでいるｗ
7 :
なるほど
さっぱりわからん
8 :
>>1
＞二つの数aとbの間に成り立つ積算
ただ、その前に、
数学的な「和」は、われわれの現実的世界に対応してるが、
数学的な「積」が、われわれの現実的世界に対応しているという証拠が無いんだよな。
つまり、「２＋３＝５」は、即、現実世界で確認できるが、
「２✕３＝６」という積の成り立ちは、現実世界というより、われわれの脳内処理に過ぎない。
9 :
ハア？日本が参画していないだと？
10 :
>>8
単なる数の積は和の代替表現だろ
コンピュータは全て和算で演算してるし
11 = 9 :
>>8
貴殿の最後行の知見を、小一時間ほど問い詰めたい。
12 = 9 :
>>10
これまたハア？
貴殿の最後行の知見を、小一時間ほど問い詰めたい。
13 = 9 :
やっぱヤメタ。妄想世界に付き合うほど暇じゃないから。
14 = 5 :
シュタインズ・ゲート ゼロ、TVアニメーション新作進行中！これも機関の陰謀か？
16 :
>物質にそれ以上分割できない最小単位としての素粒子があるのと同じように
その前提が間違っていたらどうするんだって話
17 :
>>8
小学生かよ。素粒子論なんて既約群の積表現が基本だろ。
18 = 8 :
>>17
余り馬鹿を相手にしたくないがw
数学が現実の世界に対応してると明言できるのは「和と差」だけだよ。
積は、たとえば「２×（－３）」には現実的な意味はない。
19 :
>>18
馬鹿は大人しくしていな。現実との対応の意味すら理解出来ない低学歴のようだな。
頭が悪すぎるのに背伸びをしない方がいい。
20 = 19 :
>>18
抽象数学を使ったことが殆どない馬鹿のようだが、高卒かな？
23 = 19 :
ID:yf4EsRaL
流石にこいつ馬鹿すぎだろ。ここまで馬鹿もそうはいない。
こいつ現実世界を表すのに何故普通の微分ではダメで共変微分が必要かとか何1つ知らないんだろうな。
24 = 8 :
>>19>>20>>23
知ったかぶりの低能が湧きまくっているなw
理論と現実の区別もついてねえようだw
理論とはあくまで、現実の理解を助けるものに過ぎない。
コイツらアホは、理論こそが現実と思っているんだろうなw
25 :
ぬこは生きているか？
26 :
>インド、オマーン、カナダ、エジプトなどの物理学者の国際研究チーム
なんだか凄いチームだな
27 = 19 :
>>24
お前生きてて恥ずかしいだろ。
実在性と観測とか何一つ理解できていない馬鹿が笑えて仕方がない。
お前は低脳だから2×（－３）の直積表現が例えばx軸の周りに正方向に２回転、y軸の負方向に三回転する
という現実世界の物理現象を表記することすら理解出来ない低学歴のクズ。
お前みたいな低脳馬鹿がどの程度のレベルかくらいお見通しだ。
お前はまともな大学では絶対に学んでなどいない。
端からお前みたいな馬鹿は京大で理論物理専攻していた俺から見れば小学生みたいなもんだ。
理論と現実(笑)
抽象数学で表現された理論が観測により検証されて正しいと明らかになってんだろ
お前馬鹿だから高校の物理すら知らないのだろうな
28 :
>>27
そんな粗野な言い方はよくないよ
29 :
量子の世界は別世界。
観測値はマクロスケールに焼き直したものだけど、実際あの世界で何が起きているのかはそれに従うしかない。
それが現時点における謙虚で従順な態度。
少しでも現実世界が知りたければ知恵を絞りながら探るしかない。
これは我々の認識に対するダイナミクスでもある(｀･ω･´)ｷﾘｯ
30 :
無駄な計算式だけが特化、肝心な裏付けが一昨日
31 :
解釈と本質が必ずイコールだと思い込んでる人がいないか？w
32 :
加速器の巨大化には経済面からも限界があるからね
この記事の方法でうまくいくのかどうかはよくわからんが
まったく別の金かからないアプローチで実験できないかと考えるのは良いこと
33 :
>>25
ニャー
34 :
流石に>>27は恥ずかしいな
問題を読み取る能力が著しく低いようだ
35 = 9 :
スレチもいいとこだが
>>8
数学（数論）上の定義には、順番というものが定まっていて、
和算の定義をさしおいて積算を定義する、という筋はない。
そのことをして、物理学（現象論）上の量的関係の基本法則で
積であるものが「必ず」和に分解して理解できるハズだという
類の主張は、「数学と物理学の現実」からは論理的に飛躍した
発想、といわざるをえないな。（個人的な感想です）
36 :
>>31
解釈や技法が本質と一致するものだと信じて疑わない人がいるよな
頭が足りないと思われる
37 = 8 :
>>27
この高卒のアホは、
スレ記事のテーマさえ理解できてねえようだなw
これまで築いていた理論が「量子論」において齟齬が出てきたから、その理論の検証を行うってのが今の流れだ。
オマエのアホ頭では、かつて三流物理学者が言った「理論と合わない現実の方が間違っている」のを上書きしたバカのようだ。
39 = 38 :
これまで量子重力の存在を確認するには、LHCよりも15桁大きいエネルギーが必要
とされてきた
今回のは、時空に非交換構造があるという異なるアプローチで確かめようとするもの
それが存在するなら、レーザーに生じるフェイズ・シフトは現在の測定器でも検出可能
な大きさの筈という話
41 = 38 :
結局、この装置のキモはMEMSとボッケルス効果を起こすElectro-optic modulator
って事なのかな
ただその規模がよく分からない
論文中でも「自分たちの研究所で実現可能かはともかくとして」とか述べてるし
精度の確保を考えると、そんな簡単なものではないのかも
42 :
まあ従来よりはるかに容易に検証できるならどこかが手をつけるだろう
実現できたら提唱したこの研究も出てきた成果もノーベル賞ものだ
43 = 38 :
積の交換法則が成り立たないような非可換な幾何学は、数学者のアラン・コンヌが
最初に提唱し、理論物理学に輸入されたものなのね
すでに非可換幾何学は、既存の物理理論をよりシンプルに自明のものとして書き直す事に
成功している…
46 = 38 :
時空の離散性については、波長によって光速度がわずかに異なる事が計測できれば
検証できるという話もあった
ただその違いが小さすぎて、遠方宇宙からのガンマ線バーストぐらいでないと検出
できないという事だったが、今回の位相ずれを使うやり方はそれもクリアできてる
っぽい
47 :
宇宙空間で地球が落ちない理由を教えてください！
48 :
>>2
不思議時空、発生！
50 :
ループ量子重力理論って初めて聞いたわ
これどんな理論なの？
ぐぐれと言わず教えて
みんなの評価 :
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