14/09/21 20:49:08.07 WCtTxfaP.net
量子重力理論でフリードマン方程式に到達 ―築き上げられた「ミクロからマクロへの架け橋」
「ビッグバンの只中に何が起こっていたのか」ということについては、現行の物理学では説明を下すことができない。
この二つを統合させた「全方位的な」理論 が―量子重力理論が ―求められているところであり、研究が進められている。
この度、ドイツとカナダの研究チームによってPhysical Review Lettersに発表された重大な発見は、まさにこの路線に沿ったものだ。
発表された理論によれば、空間はこれ以上分割することのできない、ほんの小さな「土台、構成要素 (building blocks)≒ 素空間」からできているという。
この着想を出発点として彼らが到達したのは、宇宙論の方程式のなかでも最も肝要なものの一つとして見なされている「フリードマン方程式」だ。
今回の成果は、量子力学と相対論が実際に統合可能であるということを示している ―
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アインシュタインによる一般相対性理論では重力が扱われており、言うなれば「マクロな世界」を一般的に記述するのが相対論だ。他方、量子力学が扱うのは原子や素粒子といったような「ミクロの世界」だった。
両理論ともに、それぞれの縄張りの領域では成功を収めてきたが、プランクスケールのような極限的な状況においては破綻してしまう、という難点が指摘されていた。
水が原子から構成されているのとまったく同じように、空間はある種の「原子」から ―素空間から ―構成されているのではないか、とOriti氏は想像している。
そして、二つの理論を統合することのできるような新たな理論ではこの「空間の原子」を記述することが切に求められるというわけであり、その理論が冒頭でも触れた「量子重力理論」だ。
アインシュタインの相対論では、時空は連続的なものとして捉えられている。
しかし、Oriti氏らによる数学的なタスクでは、空間を極小の「素空間」へと分解して、これに量子力学を適用させることが試みられた。
それにより空間に、ひいては空間を記述する相対論に量子力学を応用してみる、というのがチームの企てだった。
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