【図1】ホログラフィー原理の模式図

5月27日にすごい発表がありました。
Kavli IPMU 主任研究員の大栗博司(おおぐり ひろし)先生の「量子もつれが時空を形成する仕組みを解明した」という発表です。
ここから管理人が想像を膨らませるのは、もしやこれはタイムマシーンの基本理論になるのでは?!という妄想です。
【図1】ホログラフィー原理の模式図: 一般相対性理論では、ある時空に含まれる情報は、その内部ではなく表面に蓄えられるとする原理。この原理を用いると、重力の量子化という難問を、空間の表面に住んでいる、重力を含まない別の理論としてより簡単に定式化することができる。 (credit: 大栗博司) 出典www.ipmu.jp


この世は4つの力でできている!

最先端量子論なので、なかなか発表内容が難しいです。
でも、大栗先生はすごくわかりやすく一般人に物理学を教えてくれる先生の1人。管理人も大栗先生の本「重力とは何か」読みました。

時空とはアインシュタインが解明しましたが、簡単に言うと「時間」+「空間」です。
この世界で一定なのは、光速だけであり、時間も空間も一定ではない、これが大前提。

そして、この世界には4つの力があります。
  1. 電磁相互作用(電磁気力)
  2. 弱い相互作用(弱い力)
  3. 強い相互作用(強い力)
  4. 重力
この4つ力ですが、宇宙誕生の時は1つの力で、それがインフレーション~ビックバンで宇宙が成長する過程で4つに別れたと言われています。
この内、3つの力「電磁相互作用(電磁気力)+弱い相互作用(弱い力)+強い相互作用(強い力)」は、“標準理論”で1つの力として統一されていますが、残りの「重力」がなかなか加えられない。
最終的に「重力」を入れた4つの力を“統一”する「大統一理論」を世の物理学者の先生方は目標にしています。

この「大統一理論」を目指す過程ででてくる“量子もつれ”という問題。
今回は、これに関しての発表です。


時空が量子に影響→量子もつれが時空に影響で逆だった!?

【図2】量子もつれと一般相対性理論の間の対応関係
【図2】量子もつれと一般相対性理論の間の対応関係: 赤い点は一般相対性理論の時空における局所データを表す。本研究では青い半球で表される量子もつれによってこれを計算する方程式を導いた。 (credit: Jennifer Lin et al.) 出典:www.ipmu.jp

下記は、今回の発表内容の一部。

量子もつれとは、異なる場所にある粒子のスピンなどの量子状態が独立に記述できないという現象で、アインシュタインは「奇怪な遠隔作用」と呼びました。本成果はこの量子もつれという現象こそが重力現象の基礎となる時空を生成するということを示したものです。
引用:www.ipmu.jp

時空(時間+空間)を作る時の基礎的な重力現象が“量子もつれ”だった!!!という発表です。
しかも、数式で示せれた!というとんでもなくすごい発表。


もしやこれはタイムマシンの基礎理論になるのでは・・・

ここから妄想が大きく膨らむのは、この“量子もつれ”を人工的に操作できれば、そこから“時間”や“空間”が操作できるんじゃないか?というワクワクです。
「重力現象の基礎」ということは、つまりアインシュタインの一般相対性理論に通じますから、これはもしや・・・!?なのです。

もし、タイムマシーンを作る場合、必要なのはまず「時間」を操らなければいけませんが、それ以外にも「空間」も必須です。
なぜなら地球は秒速30Kmで宇宙を移動していますから、東京のA地点の1分後は、30Km×60秒=1800Kmも位置がズレてしまいます。
この「時間」+「空間」=「時空」を「量子もつれ」で作れるのであればそれはマジでタイムマシンも夢じゃないのかも!?と。



多分、発表内容と大きくかけ離れ、妄想が専攻してしまいましたが、夢は大きく広がります。
科学といく明白な実験事実や数式による理論も、非科学的と言われるタイムマシンの妄想も通ずるところがあると思っています。
長い現生人類史の中で、ありえないほど急速に発展した科学、生きているうちにもっともっといろんな謎の解明を期待してしまいます。