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次元って何なんだー?

カテゴリ : 今日記
次元って何なんでしょうか?

最先端の物理学では、この世界は11次元でできている等、とても普通に日常生活している上においては無縁だろ、と思うような話がでてきます。

「4次元ポケット」、「高次元時空を使ったタイムトラベル」といったSF用語から、「あいつはちがう次元 に生きているな……」といった比喩的な表現まで含めて、
「次元」という言葉は、 しばしば日常会話に出てきます。

はたして「次元」とは何なのでしょうか。

本日は、次元について、「フラットランド」という物語を通じてイメージを持ってもらえるように簡単にまとめてみます。
ご参考にされてみてください。

私たちは縦·横·高さという3次元空間に住んでいます。時間も合わせれば4次元時空間の世界です。
しかし今、「空間にはもっと多くの次元があり、それが実験によって証明されるかもしれない」と多くの物理学者たちは考えているようです。

そもそもなぜ、 3次元よりも高い次元を考える必要があるのでしょうか?

そして、実際に高次元の世界があったとしたら、私たちはそれを見ることや感じることはできるのでしょうか。

小説『フラットランド』の世界


今から130年ほど前、イギリスで『フラットランド」 というSF小説が刊行されました。
これは「2次元の世界」に住む主人公たちの生活をえがいた物語です。

フラットランドは平らな2次元の世界で、幅と奥行きはあるものの高さがありません。
そこに住む人々は、 円や四角形、三角形といった「かたち」で区別されています。 
しかし,私たちのようにそれらの「かたち」が彼らに 見えているわけではありません。
『フラットランド』の 住人は,平面にはりついて生きているので、彼らには点か線だけしか見えません。

※フラットランドを描いた動画(ZINさんプレゼンツ)をご参照ください。
https://www.youtube.com/watch?v=B2kWds9T5X4

主人公のA·スクエア(正方形)氏はフラットランド に住む数学者です。彼はある日突然,、3次元世界からの 来訪者「球」に出会うことになります。

球はスクエア氏 に、 2次元世界よりも高次元である「高さ」を説明しようとします。
しかし、スクエア氏はその概念を理解することができません。

そこで球は、スクエア氏を2次元世界からひきはがし、実際の3次元世界を彼に見せるのです。


線ではない線、空間ではない空間が見えた。わたし自身も、わたしではなかった。
声が出せるのが分かって、わたしは苦悶の叫びをあげた。
「頭が変になったのか、それともここは地獄なのか」。すると球の声が静かに答えた。
「どちらでもない。これが知識。これが三次元なのだ。もう一度目をあけて、 しっかり見るのだ」

(『フラットランドたくさんの次元のものがたり』エドウィン·アボット·アボット著,竹内薰訳·講談社: 2017年より)

3次元の世界を目の当たりにしたスクエア氏は,そこで体験したことを2次元世界のほかの人たちに伝えようとしますがうまくいかず囚人となってしまいます。

「高次元の世界」はどこに?

この小説の2次元世界の住人に3次元世界が理解できないように、もしも私たちの世界が4次元空間(あるいはもっと多くの次元が存在する空間)であったとしても3次元世界に住む私たちには
“感覚として"4次元世界を理解することはできないでしょう。

たとえば、4次元空間の立方体(超立方体)が、ある角度で3次元世界を通りすぎたとします。
そのとき私たちは「フラットランド」話の様に超立方体の切り口”しか見ることができないのかもしれません 。

このように、次元の違うものは、私たちは、見ることも感じることもできないと云われています。
しかしながら、皮肉なことに、我々の世界は、4次元時空間を超える次元によって創られているという考え方が物理学界では主流の考え方になっています。

量子力学の研究者をはじめ、最先端の物理学者たちが異次元の世界を解き明かそうと日進月歩で研究活動をしています。

もしかすると、私たちが生きているうちに、高次元を目の当たりにする日がやってくるかもしれないです。



2019-01-01 18:38:25 | コメント(0)

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最先端の物理学では、この世界は11次元でできている等、とても普通に日常生活している上においては無縁だろ、と思うような話がでてきます。

「4次元ポケット」、「高次元時空を使ったタイムトラベル」といったSF用語から、「あいつはちがう次元 に生きているな……」といった比喩的な表現まで含めて、
「次元」という言葉は、 しばしば日常会話に出てきます。

はたして「次元」とは何なのでしょうか。

本日は、次元について、「フラットランド」という物語を通じてイメージを持ってもらえるように簡単にまとめてみます。
ご参考にされてみてください。

私たちは縦·横·高さという3次元空間に住んでいます。時間も合わせれば4次元時空間の世界です。
しかし今、「空間にはもっと多くの次元があり、それが実験によって証明されるかもしれない」と多くの物理学者たちは考えているようです。

そもそもなぜ、 3次元よりも高い次元を考える必要があるのでしょうか?

そして、実際に高次元の世界があったとしたら、私たちはそれを見ることや感じることはできるのでしょうか。

小説『フラットランド』の世界


今から130年ほど前、イギリスで『フラットランド」 というSF小説が刊行されました。
これは「2次元の世界」に住む主人公たちの生活をえがいた物語です。

フラットランドは平らな2次元の世界で、幅と奥行きはあるものの高さがありません。
そこに住む人々は、 円や四角形、三角形といった「かたち」で区別されています。 
しかし,私たちのようにそれらの「かたち」が彼らに 見えているわけではありません。
『フラットランド』の 住人は,平面にはりついて生きているので、彼らには点か線だけしか見えません。

※フラットランドを描いた動画(ZINさんプレゼンツ)をご参照ください。
https://www.youtube.com/watch?v=B2kWds9T5X4

主人公のA·スクエア(正方形)氏はフラットランド に住む数学者です。彼はある日突然,、3次元世界からの 来訪者「球」に出会うことになります。

球はスクエア氏 に、 2次元世界よりも高次元である「高さ」を説明しようとします。
しかし、スクエア氏はその概念を理解することができません。

そこで球は、スクエア氏を2次元世界からひきはがし、実際の3次元世界を彼に見せるのです。


線ではない線、空間ではない空間が見えた。わたし自身も、わたしではなかった。
声が出せるのが分かって、わたしは苦悶の叫びをあげた。
「頭が変になったのか、それともここは地獄なのか」。すると球の声が静かに答えた。
「どちらでもない。これが知識。これが三次元なのだ。もう一度目をあけて、 しっかり見るのだ」

(『フラットランドたくさんの次元のものがたり』エドウィン·アボット·アボット著,竹内薰訳·講談社: 2017年より)

3次元の世界を目の当たりにしたスクエア氏は,そこで体験したことを2次元世界のほかの人たちに伝えようとしますがうまくいかず囚人となってしまいます。

「高次元の世界」はどこに?

この小説の2次元世界の住人に3次元世界が理解できないように、もしも私たちの世界が4次元空間(あるいはもっと多くの次元が存在する空間)であったとしても3次元世界に住む私たちには
“感覚として"4次元世界を理解することはできないでしょう。

たとえば、4次元空間の立方体(超立方体)が、ある角度で3次元世界を通りすぎたとします。
そのとき私たちは「フラットランド」話の様に超立方体の切り口”しか見ることができないのかもしれません 。

このように、次元の違うものは、私たちは、見ることも感じることもできないと云われています。
しかしながら、皮肉なことに、我々の世界は、4次元時空間を超える次元によって創られているという考え方が物理学界では主流の考え方になっています。

量子力学の研究者をはじめ、最先端の物理学者たちが異次元の世界を解き明かそうと日進月歩で研究活動をしています。

もしかすると、私たちが生きているうちに、高次元を目の当たりにする日がやってくるかもしれないです。



2019-01-01 18:38:25 | コメント(0)

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