リサ・ランドールの５次元時空

私がニコタで交流している人のなかに、物理学が苦手な方や５次元を信じている方もいるので、今回は５次元時空について数式を使わずに書いてみたい。


アルバート・アインシュタインは、空間である３次元に時間を加えた４次元時空を考えて重力を説明した。
これに対して、ドイツの数理物理学者テオドール・カルツァは、１９１９年、アインシュタインに手紙を書き、１次元を加えて５次元時空とすることを提案した。
というのは、このようにすれば、重力に加えて電磁力をも説明できると思ったからである。
アインシュタインはその考えはすばらしいと思ったものの、目に見えない次元なので、困惑したという。
次いで１９２６年になって、スウェーデンの数理物理学者オスカー・クラインは、第５の次元は存在し、それは３次元空間のミクロの各点に小さく丸め込まれていると述べた。

この二人の５次元時空の考え方は、１９８０年代に世に出た超ヒモ理論に取り入れられ、最近では少なくとも６次元が丸め込まれていなければならないとしている（カラビーヤウ多様体）。
超ひも理論では、すべての素粒子は、振動する小さなひもで、電磁力、強い力及び弱い力は、我々の４次元時空の上にその両端を付けてすべるように動く。
したがって、我々の身の回りの物質及び三つの力は、４次元時空から飛び出すことはない。
しかし、重力は輪ゴムのように両端を閉じているので、４次元時空には縛られずに、他の余剰次元に飛び出して行ってしまい、それだからこそ、重力は他の三つの力に比べて極端に小さいというのである。

その一方、超ひも理論とは異なる立場で第５の次元があると主張するのがリサ・ランドール教授であり、１９９９年に発表された。
それによると、第５の次元は小さく丸め込まれているのではなく、我々の住んでいる４次元時空を一枚の膜（ブレーン）とし、第５の次元はその外に広がり、その向こうには我々の４次元時空とは別の４次元時空があるという。
それはパラレル・ワールドである。


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