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二枚の板の間にコインがあります。 小さいコインの直径は板の幅より小さいため、コインは自由な回転運動を行うことができます。 大きいコインの直径は板の幅より大きいため、コインは自由な回転運動を行うことができません。 二枚の板の間に球があります。 球の直径は板の幅より大きいため、板は球によって押し広げられます。 押し広げられることによって、二枚の板の間には圧力と圧力差が生じます。 こうして、球は互いに向かって移動を始めます。 これが、私の考える宇宙です。 私は以前から、どうして私たちの宇宙空間が三次元であるのか、ということを考えてきました。 実際には四次元以上の高次元が存在しているのかもしれません。 もし高次元が存在しているのなら、どうして私たちの宇宙は三次元の領域にとどまっているのでしょうか。 私は発想を転換しました。これを物質の観点から考えるとどうなるのだろう。 なぜ宇宙は三次元なのか、という問いは、なぜ物質は三次元の領域にとどまっているのか、という問いと等価だったのです。 私はこう仮定しました。物質は本来、無限の高次元に向かって展開していく、もしくは拡大していく性質を備えているに違いない。 では、実際の物質がそのようにして拡大しないのはどうしてなのだろうか。 もし、次元の壁のようなものがあってそれが物質の拡大を阻止しているとしたらどうでしょうか。物事はうまく説明できます。 次元は無限にありますが、物質の活動が三次元の領域に制約されているため、私たちにはこの世界が三次元であるように見えるのです。 この壁を私たちは見ることができません。なぜなら、私たちが宇宙の事象ととらえるすべてのものがこの壁によって阻まれているからです。 この壁は私たちの世界を完璧に三次元の領域に閉じ込めているのでしょうか。 観察が答えを示しています。私たちの宇宙では、物質は三次元の振る舞いをしますが、非常に小さな領域においては、高次元の振る舞いをします。 この壁は完全ではありません。四次元以上の高次元の領域においては、この壁は完全には閉じておらず、わずかに隙間を持っているのです。 この考えをモデルにするにあたってはどのような考え方が必要でしょうか。高次元の事象を私たちにとって理解可能な三次元の事象に置き換えるモデルが必要です。 1つ目のモデルは、回転には軸があるという規則を基礎としています。 回転体には軸が存在し、軸の次元は回転体より2少ない次元になります。これは、回転ということを考えるなら、高次元の事象を理解しやすいことを意味しています。まずは低次元のモデルを考え、それを高次元に適用すればよいのです。 モデルでは、回転することにより球として振る舞うもっとも単純な形状が採用されています。 2つ目のモデルは、二枚の板の間に挟まれた物質において、移動はその方向に対して垂直方向の圧力によって生じるという規則を基礎としています。 モデルの場合、二次元方向の移動は三次元方向の圧力によって生じます。それは、三次元の移動が四次元の圧力によって生じることを示しています。 このモデルの最大の特徴となっているのは、重力を説明することがたやすい、という点です。 一般的に、重力とは、質量のある物質同士が引き合う力であると考えられています。しかし、モデルにおいて、重力は質量のある物質を押す力です。 物質は、次元の壁によって活動を制限されていますが、それ自体は高次元へと拡大してゆく性質を持っているため、圧力が生じます。その圧力差によって物質の移動が生じます。 このモデルは置き換えて説明することができます。何もない空間に一つだけ物質があった場合、その物質を押す周囲からの力は均等であるので、物質の移動は生じない。しかし、そばにもう一つの物質があった場合、それらの物質を押す力は不均等になり、移動が生じる。 重力がこのようなモデルによって説明しやすいということは、私たちの宇宙が実際に同様の原理に従っている可能性を示しています。 モデルにはほかにも多くの利点が見つかるでしょう。たとえば、私たちの宇宙が均一に広がっていないのはなぜでしょうか。 また、モデルは超弦理論と大きく矛盾するものではありません。モデルにおいて、物質は、観測の仕方によって球にも弦にもなるからです。 その有用性を考えた時、このようなモデルがいまだ提示されないことを私は不思議に思います。 超弦理論というものが示された時、研究者たちはただちにこのモデルを発案すべきではなかったか、と私は思います。というのも、単純に論じれば、物質の運動は移動か回転かのどちらかしかありませんし、回転する物質の軸は弦として振る舞うからです。 暗黒エネルギーというものが想定されるようになった時にも、そうだ、と私は思います。しかし、そのようなことは起こりませんでした。 最近では、私たちの宇宙の膨張が加速していることが示され、世界は驚きました。もし、このモデルがあらかじめ示されていれば、驚くことにはならなかったでしょう。モデルがそれを予言するからです。そして、加速ということが示されてからしばらくたった今でも、研究者たちはこのモデルを発案するに至っていません。 私はこの分野の者ではありませんから、細かいことはわかりません。そんな私には、人々が道を踏み外しているようにすら思えます。 そこで、私としては、私の考える宇宙ということを世に示しておこうと思い至ったのです。 履歴 2012年02月07日 公開 2012年02月08日 表記訂正 (2枚→二枚) 2014年01月08日 追加の論文を掲載 |