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BBCから最近知ったのですが、重力波の最新の観測結果が「弦理論の最初の証拠」になる可能性があり、さらにはタイムトラベルも可能にするかもしれないとのことです。これはナンセンスに聞こえるかもしれませんが、その中には真実の種があるので、掘り下げて見ていきましょう。
弦理論では、現在は素粒子だと考えられている標準模型の粒子、例えば電子、光子、クォークなどは、実際には極めて小さな弦でできていると言います。これらは観測できないほど小さいものです。しかし、これらの弦が初期宇宙に存在していたとすれば、その一部は銀河全体の長さほどまで巨大化し、しかも幅はほぼゼロという状態になった可能性があります。これらは「宇宙ひも」として知られています。
宇宙ひもは純粋なエネルギーでできており、非常に細いためそのエネルギーは高度に集中しています。もし宇宙ひもが存在するなら、いくつかの観測可能な痕跡を残すはずです。その一つが重力レンズとして働くことです。通常、重力レンズは銀河やブラックホールによって作られ、リングや部分的なリング状の像を作り出します。
しかし宇宙ひもは一次元の物体なので、その背後にある像を非常にきれいに複製します。基本的に、一つの像は弦の左側を、もう一つは右側を回り込みます。2006年にはこのような宇宙ひもによる重力レンズの候補が見つかりましたが、結局それは銀河のペアであることが判明しました。
昨年、天文学者たちがプランク衛星によって収集されたデータの中から、さらに多くの宇宙ひもの候補を特定し、ヒマラヤのチャンドラ望遠鏡でさらなる観測を行ったことをお伝えしました。この方法で、ほぼ完璧な像の複製と思われる候補をいくつか特定し、それらは宇宙ひもによって作られた可能性があります。これらは現在さらに調査中です。これらも銀河のペアである可能性がありますが、まだわかりません。
BBCの記事は、宇宙ひもの証拠を見つける別の方法について書かれています。それは宇宙ひもが重力波を生成するというものです。これは、これらの長い弦が重力の引力で変形し、それによってキンクが生じ、新しい配置にスナップすることがあるためです。この突然の再配置により、非常に長い波長の重力波が放出されます。
新しいニュースは、この宇宙ひもの重力波スペクトルが、パルサータイミングアレイと呼ばれる方法で行われた、この非常に長い波長領域での重力波の暫定的な検出に非常によく適合することが分析で示されたということです。
この方法では、粒子ビームを放出する中性子星であるパルサーのタイミングを使用します。パルサーは回転し、この粒子ビームが私たちの方向を向くたびに、非常に正確な周期で私たちに届きます。異なる方向からのパルサー信号の歪みを測定することで、その間の空間が重力波によって引き伸ばされたかどうかがわかります。そして実際に、宇宙ひもに適合するような重力波を発見しました。
これがBBCが弦理論の暫定的な証拠があると書いている理由です。これはタイムトラベルとどんな関係があるのでしょうか？1990年代に遡る古い論文では、2本の宇宙ひもを適切に配置すれば、正しい方法でそれらの周りを巻くことで過去に戻ることができると述べています。
これは想像以上に衝撃的なことではありません。一般相対性理論では、少なくとも数学的にはタイムトラベルは実際に可能です。ワームホールでも同様のことができます。理論がタイムトラベルを禁止しているわけではなく、ただ私たちがそれを実行した場合に何を意味するのかを理解できないだけなのです。
では、これら全てはどういう意味を持つのでしょうか？まず第一に、弦理論は厳密に言えば宇宙ひもを予言していません。宇宙ひもは現象論的モデルと呼ばれるものです。これは単に弦理論を取るだけでなく、正しいかもしれないし、そうでないかもしれない複数の仮定をその上に重ねているということです。
第二に、一部の物理学者は量子効果により、宇宙ひもの周りでのタイムトラベルは機能しない可能性があると主張しています。そして最後に、パルサータイミングアレイからの重力波の結果は、現時点では非常に暫定的なものであり、宇宙ひも以外の多くのものである可能性があります。
要約すると、この記事は完全に間違っているわけではありません。宇宙ひもの発見は確かに弦理論を支持することになり、タイムトラベルの問題も提起することになるでしょう。しかし証拠はとても暫定的なものなので、心配する必要はありません。あなたの未来の自分が来て、YouTubeに時間を費やしすぎていると文句を言うことはないでしょう。なので、チャンネル登録を忘れないでください。
しかし、タイムトラベルのことは忘れましょう。未来は既にここにあります。ただそれが均等に分布していないだけです。ウィリアム・ギブソンが言ったとされています。ニュースを読む未来をお探しなら、今日のスポンサーであるGround Newsをお勧めします。
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