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相対性理論の不都合な真実 ⑽

2023-11-20 22:10:18 | 理論物理学 素粒子


 ミクロの世界とマクロの世界を明確に分けて区別することが、相対性理論の不都合な真実を証明する事に繋がる。この区別は、ニュートン力学と相対性理論を隔てるだけではなく、マクロの電磁場とミクロの電磁ポテンシャルの概念にも現れてくる。

 電磁場の本質をマクロの立場から主張すれば、文字通りの電場と磁場で説明できるが、ミクロの世界であれば、電磁場などは存在しないと主張できる。ミクロの世界から見た電磁場は、スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルが本質であり、電場や磁場は時間と空間に分けられたポテンシャルであると解釈できる。時間成分は電荷密度 ρ、空間成分が電流密度 j であり、相対論的な時空における4元ベクトルは、電磁場の源として位置付けられている。

    弦理論は相対性理論の不都合な真実を証明している。

 ミクロの世界とマクロの世界は、明確に分けられて区別されている。これが、相対性理論の不都合な真実が証明された事で明らかになっている。ミクロとマクロの本質が違っていれば、電磁場の本質も違っていると考えられる。

 マクロの電磁場は、文字通りの電場と磁場であるが、ミクロの世界の電磁場は、スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルが本質になっており、相対論的な整合性からはミクロの世界の概念が本質であると主張できる。

 相対論的な整合性があると聞くと聞こえが良いが、相対論的な整合性がある理論には、空間を四次元的に拡張する事で生じる非常識な対称性が生じている。ここで言っている非常識とは、マクロ的非常識であり、ミクロ的には常識である。この新たな対称性は、数学的な対称性から来ており、虚時間、反粒子、対発生、対消滅、等の因子が加わることになる。

 相対性理論の不都合な真実は、マクロの世界が常識的であることを証明している。即ち、電磁場は電場と磁場が本質であり、スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルは内部空間に閉じ込められる事で無視できる。

 これは、山登りの傾斜に似ている。傾斜があれば下の方向に力を受けるが、それは連続であって、山道の傾斜はマクロ的で連続した形状を示している、対して、傾斜にある石や砂粒は大量に存在しており、その全ての振る舞いを考慮しなければ正確な山道の形状は分からない。そして、マクロ的な傾斜による作用は未来方向に限られており過去方向にはない。

 しかし、ミクロの世界の山登りには、傾斜から生じる力に新たな対称性がある。ミクロの世界には相対論的な整合性があり、時間と空間が対等に扱われている。すると、傾斜からの作用が未来方向と過去方向に対等に現われてしまうことになる。これが、ミクロの本質であり、マクロの相対性理論の不都合な真実の意味であると言える。

 因みに、斜面の石ころと砂粒がミクロ的であれば、その粒子は、対発生、対消滅の場の影響を受けて場の作用で位相が変わる事になる。このような無数の事象を全て計算に入れるのが場の量子論であり、明らかにマクロ的な世界とは異なっている。

 
 出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
量子的な調和振動子に分解するというのは、量子がもつ粒子性を振幅で解釈し、波動性を振動数で理解しようとする考え方である。この考え方をあえてフェルミ粒子にも適用すると、ボース粒子はいくらでも振幅が大きくなれるが、フェルミ粒子は振幅に制限があるためにあまり大きくなれないと考えることもできる。この量子的な調和振動子の振幅を表すのが生成消滅演算子である[2]。

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