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2014年2月12日 (水)

「陽子と中性子は同じ物の別の側面に過ぎない」-NHKスペシャル「神の数式」 完全版 第一回-

  これはちょっと科学に詳しい人なら誰でも知っていることなのかもしれないが、私は知らなかったことなので、ある意味メモ代わりに書いている。

 ちょっと前にNHKスペシャルで「神の数式」という番組があった。最初は二回構成だったのが、昨年末に四回構成に再編集されて、完全版として再放映されていた。
 再放映版の第一回の終盤で、科学おたくの私も知らなかった興味深い内容が追加されていた。

 陽子と中性子は同じ物の別の側面、というのだ。

 それで、該当部分を文字化してみた。(箇条書きで、省略している部分もあります)


・陽子と中性子には共通点がある。
・電気の大きさは違うが重さはほぼ同じ、その他の性質もうり二つ。
原子核の中では陽子と中性子が次々と入れ替わっていて、陽子と中性子を区別することに意味はない
・現代物理学では、陽子と中性子がそっくりなのは、基本の素粒子である二種類のクォークがそっくりであることから来ている。
・スティーブン・ワインバーグ
「原子核を構成している陽子と中性子には非常に深遠なる対称性があることが分かってきた。その二つを結びつけている力がどんなものかはまだ分かってはいませんでしたが、その対称性が重要な鍵となったのです。」
・ピーター・ゴダード
原子核の中にある陽子と中性子があまりに似ていたのでこんなふうに考えることができました。陽子と中性子はある物体を回転させた時に現れる二つの側面に過ぎないのではないか。つまり陽子をある意味で回転させて中性子にしてしまうことができるのではないかという考え方です。」

※ 後半二人の学者の発言については番組内の日本語に通約された言葉のまま文字化している。

 驚いた。同じものの別の側面に過ぎないものに対して別の名称をつけていると研究者自身が認めているとは。

 この量子シリーズで私は、単体としての量子は球状の波なのではないかと書いてきた。素粒子の特徴の一つである「スピン(回転)」は、単にその観測上の特徴が「スピン(回転)」に似ているだけであって、我々の日常のイメージである「回転」とは異なる。だから「スピン」の実質は「球状の波」の伸縮なのではないかと書いた。(確認していないが、書いたのはツイッターだったかも知れない)
 これには根拠があって、最近妙に訪問客が多い「ニュートンのバケツと量子という球状の波」で書いたように、純粋に単体の存在の回転は何に対する回転かという古典的な問題と対決せざるを得なくなるからである。「球状の波の伸縮」であれば、ニュートンのバケツと対決する必要がない。つまり絶対空間を前提とする必要がない。逆に言えば「スピン」を肯定することは、絶対空間を肯定することに等しい。

 さらにこう言えるのではないかと最近考え始めている。(というより前からそう思っていたのだが、「神の数式」を見て、この記事を書く気になった)

 陽子と中性子が、同じ物の別の側面であるように、原子核を構成する他の素粒子群も、実は球状の波の伸縮状態が異なるだけの同じ存在なのではないかと。


 

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