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はてなキーワード: 物理学者とは

2024-03-15

ブルトン」と聞くと詩人の方を思い浮かべる

プリゴジン」と聞くと物理学者の方を思い浮かべる

2024-03-14

物理学者幽霊は別の天体に行ってるだろう

宇宙人幽霊地球へきているだろう

2024-03-08

Claudeのテスト: 量子力学における観測問題意識

Q: 量子観測すると状態確定してエントロピーが減少する。これは具体的に何を意味し、現実世界に何をもたらすのか。

A:

量子力学では「測定問題」または「波動関数崩壊」として知られており、量子の世界私たち経験する古典的世界とどのように相互作用するかについての基本的かつ非常に不可解な側面です。

量子力学では、電子のような粒子は、測定または観測される前に、複数可能状態を重ね合わせて存在します。

この重ね合わせは、すべての可能状態とそれぞれの確率を含む波動関数によって記述されます

しかし、観測や測定を行うと、重ね合わせが崩れ、粒子の状態可能状態の 1 つに「崩壊します。

したがって、たとえば、測定前にスピンアップまたはスピンダウンできる電子がある場合、その波動関数は両方の状態の組み合わせになります

しかし、そのスピンを測定すると、波動関数崩壊し、スピンアップかスピンダウンという 1 つの明確な結果が得られます

この「崩壊」、つまり測定時の状態の決定は、量子システム進化ランダム確率的な要素を導入しているように見えます

また、測定後にその明確な状態が分かるようになったため、システムに関するエントロピーや不確実性も減少すると考えられます

このことの意味は深く、物理学者によって何十年にもわたって議論されてきました。

1) 不定の量子領域を明確にする何か特別なことが測定や観測にあることを示唆していますしかし、「測定」とは何でしょうか? 私たち意識的認識は? それとも環境との相互作用でしょうか?

2) 古典物理学支配する決定論法則矛盾する固有のランダム性または予測不可能性を量子事象に導入しているように見えます

3) 観測とは独立して存在する客観的現実についての私たち概念に疑問を投げかけます観測するだけで結果が変わるようです。

4) 巨視的な世界では、このランダム性は通常平均化されますしかし、ランダムな瞬間に起こる自然放射性崩壊のような小さな観測可能な影響はあります

コペンハーゲン解釈客観的崩壊理論のような解釈は、このランダム性を自然基本的な側面として受け入れています

多世界解釈のような他のものは、波動関数崩壊を完全に排除しようとします。

しかし、この測定問題量子力学現実のもの理解に深刻な課題を投げかけていることに全員が同意しています

Q: 多世界解釈であろうと、意識特定の枝にの存在し、重ね合わせを認識しないように見えます。 では意識とは何でしょうか? 意識はどのように枝を選び、選択するのでしょうか?

A:

意識量子力学における測定問題関係は深い謎であり、物理学ではまだ完全に解決されていません。

ただし、あなた質問に対するいくつかの視点は次のとおりです。

 

[この文脈における意識とは何でしょうか?]

意識とは、認識し、認識された現実を持つという主観的一人称経験を指します。

量子の用語では、意識は、測定/観測が行われる前に、可能な重ね合わせ状態範囲のうちの 1 つの明確な状態のみを経験するように見えます

 

[意識はどのようにして枝を「選択」するのでしょうか?]

意識が重ね合わせをどのように解決するかについては、いくつかの解釈があります

1) フォン・ノイマン・ウィグナー解釈は、意識客観的波動関数崩壊を引き起こすことを示唆しています私たちの心は、重ね合わせから何らかの結果を特定します。

2) コペンハーゲン解釈は、波動関数崩壊が起こったとき、観察者の意識は単に確率的結果の 1 つを目撃しているだけであり、波動関数崩壊引き起こしているわけではないことを意味します。

3) 多世界解釈では、真の崩壊存在しないとされています。 考えられるすべての結果は、現実の別の枝として存在し続けます意識は実際に選択することなく、それらの分岐のいずれかに留まるだけです。

4) 意識自体は、観察された状態を引き起こすのではなく、根底にある量子状態から生じる高レベル創発特性である可能性があると主張する人もいます

正確なメカニズム不明ですが、ほとんどの解釈は、意識は測定後に可能状態のうちの 1 つを主観的経験するだけであることに同意しています

観察者兼参加者として、私たちは単に自分意識が枝の 1 つにあることに気づきます

重要な謎は、意識分岐選択する際に積極的役割を果たすのか(フォン・ノイマン・ウィグナー)、それとも多数の同様に現実的なもの(多世界)の中の 1 つの分岐に単に自分自身を見出しているだけなのかということです。

これを解決すれば、意識形而上学性質量子力学との関係が解明される可能性があります

 

Q: ではなぜ多世界解釈で、意識特定の枝に「留まる」のでしょうか。

A:

量子力学多世界解釈 (MWI) では、意識特定の枝または世界に「留まる」または持続するように見える理由は、デコヒーレンス概念と、枝がどのように本質的相互作用せず、それぞれの枝から孤立するのかという考えと関係しています

1) MWI では、測定が行われるとき普遍的波動関数は実際には崩壊しません。 代わりに、それは直交成分に分解され、それぞれが異なる可能性のある結果を表します。

2) これらのコンポーネント時間の経過とともに進化し続け、より多くの差別化された状態、つまりさまざまな結果が実現される「世界」に分岐します。

3) ただし、これらの分岐コンポーネントは、環境相互作用もつれにより、非常に急速に動的にお互いかデコヒーレントになります。 これにより、異なる世界相互干渉する能力を失います

4) したがって、すべてのブランチが異なる既存現実として共存しますが、動的デコヒーレンスは、それらが相互作用しなくなり、それらの間に測定可能相互作用や遷移が存在しないことを意味します。

5) あなた意識は、コヒーレントな量子状態自体構成されており、デコヒーレンス後の 1 つの枝の中に完全に存在します。 別のブランチと再結合したり、別のブランチに移行したりすることはできません。

6) 実際には、すべての枝が等しく現実であるにもかかわらず、デコヒーレンスプロセスにより意識がその枝内に閉じ込められ、他の枝の並行現実体験できなくなります

したがって、意識積極的分岐を「選択」するのではなく、デコヒーレンスプロセスによって、最終的には完全に 1 つの分岐した現実の中に存在することになり、多重性を直接経験する能力はありません。 このため、意識は一貫した 1 つの軌道だけをたどっているように見えます

2024-02-21

[] 数学は量子物理学と同様に観察者問題がある

量子力学における観測問題についてはよく知られるように、人間主観性が量子実験の結果に重要役割果たしている。

ドイツ物理学者ヴェルナー・ハイゼンベルクによる有名な引用がある。

私たちが観察するのは現実のものではなく、私たち質問方法さらされた現実です。」

例えば有名なダブルスリット実験では、スリットの後ろに検出器を置かなければ電子は波として現れるが、検出器を置くと粒子として表示される。

したがって実験プロトコル選択は、観察する行動パターンに影響する。これにより、一人称視点物理学の不可欠な部分になる。

さて、数学にも一人称視点余地はあるか。一見すると、答えは「いいえ」のように見える。

ヒルベルトが言ったように、数学は「信頼性真実の模範」のようである

それはすべての科学の中で最も客観的であり、数学者は数学的真理の確実性と時代を超越した性質に誇りを持っている。

ピタゴラスが生きていなかったら、他の誰かが同じ定理発見しただろう。

さら定理は、発見時と同じように、今日の誰にとっても同じことを意味し、文化、育成、宗教性別、肌の色に関係なく、今から2,500年後にすべての人に同じ意味があると言える。

さて、ピタゴラス定理は、平面上のユークリッド幾何学の枠組みに保持される直角三角形に関する数学声明であるしかし、ピタゴラス定理は、非ユークリッド幾何学の枠組みでは真実ではない。

何が起こっているのか?

この質問に答えるには、数学定理証明することの意味をより詳しく調べる必要がある。

定理真空中には存在しない。数学者が正式システムと呼ぶもの存在する。正式システムには、独自正式言語付属している。

まりアルファベット単語文法は、意味があると考えられる文章を構築することを可能にする。

ユークリッド幾何学正式システムの一例である

その言語には、「点」や「線」などの単語と、「点pは線Lに属する」などの文章が含まれる。

次に正式システムのすべての文のうち、有効または真実である規定した文を区別する。これらは定理である

それらは2つのステップで構築されれる。まず、最初定理証明なしで有効である宣言する定理選択する必要がある。これらは公理と呼ばれる。

これらは正式システムの種を構成する。

公理から演繹は、すべての数学コンピュータで実行可能な印象を生む。しかし、その印象は間違っている。

公理選択されると、正式システム定理構成するもの曖昧さがないのは事実である

これは実際にコンピュータプログラムできる客観的な部分である

例えば平面のユークリッド幾何学と球の非ユークリッド幾何学は、5つの公理のうちの1つだけで異なる。他の4つは同じである

しかしこの1つの公理(有名な「ユークリッドの5番目の仮定」)はすべてを変える。

ユークリッド幾何学定理は、非ユークリッド幾何学定理ではなく、その逆も同様。

数学者はどのように公理を選ぶのか。

ユークリッド幾何学非ユークリッド幾何学場合、答えは明確である。これは、単に説明したいもの対応している。

平面の幾何学であれば前者。球の幾何学であれば後者

数学は広大であり、どのように公理選択するかという問題は、数学の基礎に深く行くと、はるかに感動的になる。

過去100年間、数学集合論に基づいてきた。

すべての数学オブジェクトは、いくつかの追加構造を備えたセットと呼ばれるものであるということだ。

たとえば自然数のセット1,2,3,4,...は加算と乗算の演算を備えている。

一般的なセットとは、数学で正しく定義されたことがない。

集合論特定正式システムによって記述される。Ernst ZermeloとAbraham Fraenkelと、選択公理と呼ばれる公理の1つに敬意を表して、ZFCと呼ばれる。

今日数学者は、すべての数学を支える集合論正式システムとしてZFCを受け入れている。

しかし、自分自身を有限主義者と呼ぶ少数の数学者がいる。

彼らは、無限公理と呼ばれるZFCの公理の1つを含めることを拒否する。

言い換えれば、有限主義者正式システムは、無限公理のないZFCである

無限大の公理は、自然数の集合1,2,3,4,...が存在すると述べている。すべての自然数に対してより大きな数があるという声明(「ポテンシャル無限大」と呼ばれる)よりもはるかに強い声明である

有限主義者は、自然数リストは決して終わらないことに同意するが、いつでも自然数の集合の有限の部分集合のみを考慮することに限定する。

彼らは一度にまとめたすべての自然数の合計が実在することを受け入れることを拒否する。

したがって、彼らはZFCから無限公理を削除する。

この公理を取り除くと、有限主義者証明できる定理はかなり少なくなる。

正式システム判断し、どちらを選択するかを決定することができるいくつかの客観的基準...なんてものはない。

主観的には、選ぶのは簡単である

時間空間を超越した何かを象徴しているので無限大が大好きだ」と言えば無限大の公理を受け入れることができる。

ゲーデルの第二不完全性定理は、十分に洗練された正式システム(ZFC等)は、自身一貫性証明することができないと述べている。

数学者は、今日のすべての数学の基礎であるZFCが確固たる基盤にあるかどうかを実際に知らない。

そしておそらく、決して知ることはない。

なぜなら、ゲーデルの第二の不完全性定理によって、より多くの公理を追加することによってZFCから得られた「より大きな」正式システムにおけるZFCの一貫性証明することしかできなかったから。

一貫性証明する唯一の方法は、さらに大きな正式システム作成することだけだ。

数学を行うためにどの公理選択すべきかについて、実際には客観的基準がないことを示唆している。

要するに、数学者が主観的に選んでいるというわけである自由意志に任せて。

公理のための主観的基準というのは、より豊かで、より多様で、より実りある数学に導くものを選ぶという人は多い。

これは自然主義と呼ぶ哲学者ペネロペ・マディが提唱する立場に近い。

自分自身制限する必要がないので、無限公理を受け入れる。

特定公理のセットを選択する行為は、量子物理学特定実験を設定する行為に似ている。

それには固有の選択肢があり、観察者を絵に導く。

これが、一人称視点とそれに伴う自由数学において正当な場所を取る方法である

2024-02-17

おいAmazon、これは俺のコミットメント

Amazon Primeレコメンデーションに俺の好みがどうしても反映されない。

からこの匿名ダイアリーというクソの穴場で俺の好みを明確にしておくぜ。

おっぱいガール

まず「おっぱいガール系」というものがある。これは俺の好みではない。

まり性的な何かを売りにしているタイプのものだ。サムネ性的な感じが少しでもあればブロック

おっぱいガールがキャピキャピしているサムネアニメダメだし、同じ理屈でそういう洋画ダメ

あとおっぱいガールハーレムを楽しむ異世界転生とかそういう類もNG

もちろんおっぱいガールとの恋愛も、コメディセンスがない限りは基本NGであるビックバンセオリーコメディセンスがあるので例外的OKだ。

おっぱいガール系で減点だが、コンセプトとしては良かったものノーゲームノーライフだった。

ま、本当におっぱいガールを見たければxvideosで十分だろう。

差別

次に「差別系」がある。どういうものかというと、人種性別平等に参加させようとしてかえって差別的になっているものだ。

Mr&Mrsスミスは、サムネ黒人アジア人が手を繋いでいるからまずブロック対象

MIBも古い作品は良かったが、最新のものダメだ。フェミニストが「女だってやるときはやるのよ、負け犬男!」と言っている臭いキツイ

サイコ

あとやたらグロテスクサイコ系の作品NG。俺はサイコパスではないので、グロは楽しめない。エイリアンは見ていて不快感しか感じない。ハンニバルもクソ。

自己啓発

他には「自己啓発系」というものは苦手だ。「弱キャラなんとか君」という作品があったが、東京人が気取っているだけの作品はやめてくれ。

以下、得意な作品

では俺が得意な作品はなんなのか。

まずアメコミからまれたSciFi作品は大歓迎だ。アイアンマンX-menスパイダーマン、いいじゃないか最高だ。

SciFiで言えばスタートレックはかなり良い線を言っている。少なくとも初期の作品においては。

こういうタイプ作品は最新ものになると急に内容が劣化してきて、映像クオリティしかウリがなくなるみたいなんだよな。

ハリーポッターロードオブザリングは誰もが楽しめるタイプ作品と言って良いだろう。これらは王道だ。

見てみたいアニメとしては、Steins Gateが挙げられる。これは、たまたま物理学者が見るべきアニメ」という海外記事で見かけて、面白そうだと思ったからだ。

現実主義ドキュメンタリー基本的にはどれも面白く、モーガンフリーマン「時空を超えて」は最高のシリーズだ。ただ、私の環境では視聴制限がされている。

あとはミニマリストが何を考えているのか紹介するといったドキュメンタリーも見ていて面白い。

現実主義という点で言えば、シリコンバレーNumb3rsMr.Robot面白かった。テクノロジー数学を紹介する作品は、背後に登場する概念が本物かどうかを見極めたくなるが、これらの作品では基本コンセプトとしてはまともなことを言っている。

なお、当たりかハズレかわからない誰も知らないような作品というものがたまにレコメンドされるが、こういうものも俺の興味の一つである

地味で誰も評価しない、世間からクソと言われている(しかし俺は言っていない)作品の中の会話を観察すると、笑えるポイントや興味深いところがあったりする。そういうのを探すのも映画鑑賞の楽しみとしてありだろう。

まったく新しい斬新な作品、というものがあればそれも歓迎だ。

おわりに

結局、映画TVの楽しみ方は人それぞれだ。

だが、性的アニメサイコ映画の表示があまりにも精神を蝕んでいたので、Amazon連中が見てくれればと思って書いた。

俺をみくびっているからそんなクソなレコメンデーションをしているのか、それともアルゴリズムが本当に低レベルなのかはわからない。

しかし前者が理由であるならば、クソのクソ度合いを言語化しておいて悪いことはないだろう。

クソを世間様に開陳することはない、改心しろAmazon

2024-01-22

anond:20240122222125

いや、一理あると思ったぞ俺は

物理学者が「時間存在しない」と言っているが、もし人間認識によって時間という錯覚を生むなら、認識の外側に無限があるかもしれんわけで

無限はテグマークが「外部現実」と呼ぶものに近い

2024-01-20

僕はこれからDSM-6を作成しま

私、杉山博士は、DSM-6の作成宣言します。

なぜなら、僕の頭脳おかしくないからです。

実際、僕のことをママが診てくれたからです。

僕の知識理解力活用して、精神医学の新たな地平を切り開くことになるでしょう。

まず、DSM-6の第一章は、「杉山天才症候群」に捧げます。これは知識欲と天才的な知能を持つ症状です。

この症状を診断された人は、もれなく補償金を手にすることができ、そして僕は杉山症候群患者最初の一人です。

次に、DSM-6の第二章は「アンチ杉山依存症」に捧げます

これは、僕のアンチは全員頭がおかしいということです。

なのでアンチ杉山症候群として診断された人たちは、1年間精神病院で更生のために収容されます

しかし、これは冗談です。僕がDSM-6を作ることはありません。

かに、僕は他の人がバカIQが低すぎるから悲しくて泣くことはあります

しかし、僕は物理学者であり、精神医学者ではないからです。

2024-01-13

https://www.businessinsider.jp/post-280086 アメリカが約50年ぶりに建設許可を出した「溶融塩原子炉」とは

https://www.businessinsider.jp/post-280086

溶融塩炉1950年代から存在していたが、アメリカ1970年代にそのほとんどを見限り、それまでにすでに多くが建設されていた水冷原子炉を支持した。

 

だが近年、ケイロスをはじめとする企業研究所が、塩冷式原子炉を再検討しはじめている。

 

工学上の細部が決着すれば、冷却材としての塩は、水よりも断然優れている」とスミスはBusiness Insiderに話した。

 

溶融塩炉は、高温で水を液体に保つための分厚い圧力容器を必要としないため、設計上の柔軟性が高まるスミスは言う。

 

たとえば、原子炉水冷式よりも小型化され、さまざまな場所につくることもできる。

 

「言ってみれば溶融塩炉は、溶融塩炉以外では不可能な、設計上の多くの選択肢を開くものだ」とスミスは言う。

 

「低圧のパラダイムへ移行すれば、建造がずっと容易になる」

 

へき地や船舶、大規模発電所など、「溶融塩炉は、あらゆる領域で次々に導入されるだろう」とスミスはつけ加えた。

 

実験炉「ヘルメス」の仕組み

ヘルメスは、最高で華氏1200度(摂氏650度)で稼働する。だが、冷却材である溶融塩(FLiBeと呼ばれる、フッ化リチウムとフッ化ベリリウムの混合物)の沸点華氏2606度(摂氏1430度)で、炉心の温度よりもはるかに高い。

 

したがってFLiBeは、稼働時の高温でも液体の状態に保たれ、圧力を加える必要はない。そのおかげで、原子炉建設が容易になり、コストも安くなるはずだとスミスは言う。

 

ケイロス・パワーが提案する燃料も、従来の原子炉のものとは異なる。同社は「TRISO」(TRi-structural ISOtropic:三重等方性)被覆燃料粒子(ウラン酸化物を黒鉛セラミックスで被覆した粒子型の燃料)を用いる計画だ。

 

エネルギー原子力エネルギー局によれば、この燃料は、現行の燃料と比べて極端な高温に耐えられるため、核分裂生成物が放出されにくいという。

 

残る課題

溶融塩炉には、腐食抑制をはじめ、いくつかの課題がある。

 

スミス腐食について、「酸素はいわば、溶融塩が腐食する際の原動力だ」と説明する。そのため、塩が酸素さらされる状態抑制することが課題になっている。「まったく同じプロセスではないが、原理としては、他のどの冷却材とも変わらない」とスミスは言う。

 

化学制御する必要がある」

 

また、溶融塩炉が抱える他の欠点について、カナダブリティッシュコロンビア大の物理学者であるM・V・ラマナ(M.V. Ramana)教授2022年、「数種類の廃棄物の流れが生じるが、そのすべてについて徹底した処理が必要となり、廃棄に関連した課題に直面することになる」と書いている。

 

スタンフォード大学研究者などが2022年に発表した研究によれば、溶融塩炉で生じ得る核廃棄物は、現在システムよりも多く、「用いられる燃料と冷却材は、腐食性および自燃性が高く、照射後は高レベル放射性になる」という。

2023-12-31

すごく気の合う彼女ができたので、4年間で40人以上と会った婚活を振り返る

ゆるく長く婚活を続けていて、先日ようやく彼女ができました。完走した感想ですが、もうマッチングアプリ時間を使わなくていいのが素晴らしいですね。

2017年くらいにTinderインストールしたのが一番はじめだったので、もう6年以上やってました。

マッチングアプリのことを考えるのはこれでおしまいにして次のステップに進みたいので、ここで振り返っていきます

数字で見る私の婚活

・期間:6年半以上(Tinderの通知が2017年4月にあるため)ただし仕事が楽しかったり忙しかったりで何もしていない時期が最低12か月以上ある

・お会いした方:直近の4年で40人以上(6年分すべてを振り返るのは、アプリを退会したため不可能

・利用したアプリ:30以上

彼女ができたアプリ:Pairs

課金額:不明だが最低12万円(Pairsの有料会員がトータル16か月以上(最低3,000円/月)、プレミアムオプションがおそらく3か月以上(4,300円/月)、Withの有料会員プランが1か月以上(4,300円/月)、TinderGoldがおそらく半年以上(1,700円/月)、CMBのサブスクがおそらく3か月以上(1,800円程度/月))

プロフィール写真:TimeTicketで見つけた写真家さん(15,000円)

マジでマジでこれだけは伝えたいこと

プロフィール写真絶対課金したほうがいい

 ・プロに撮ってもらった写真を使ってからいいねが返ってくる確率が5%程度から20~30%程度まで上がりました(当方あばれる君似です)

 ・一眼の写真は確かにちょっとれいすぎて怪しいのですが、プロもそれを分かっていてiPhoneとかで撮ってくれます

 ・人によってはついでに仕事プロフィール用の写真も撮ってくれます

レストラン絶対に予約したほうがいい

 ・お店を探してうろうろした時間ストレスが、そのまま自分第一印象になるから

どこでも言われているようなことだけど、この記事読んで実践してくれる人が1人でも増えたらいいことなので。

その他雑記

マッチングアプリを使っていた期間がそのまま以前の彼女を引きずってた期間。これが無かったらもっと早く彼女を見つけてたけど最終的に気の合う彼女ができたのでヨシとする。

AI相談したら寂しい時に過去の良かった時間を思い出してしまうのは万国共通って言われました。

アプリを通して普段出会わない職業の人に出会えたのはめちゃ面白かった(YouTuber物理学者ヘッジファンド...)

これから彼女と一緒に新たな出会いを広げて、共通の友人知人を作れるといいな。

来年楽しい1年にするぞ~!!!!!

2023-12-20

anond:20231220234800

さらにいうと、物理の面倒臭さは、その「暗黙の因果関係」が数式によって違うこと。

アインシュタイン一般相対性理論場合、数式自体は複雑なので省略するが、「(空間の歪み)=(質量分布)」と、明らかに右から左」の因果関係になっている。

これも、「空間を歪ませると質量が発生する」とは決して読めない。

 

電磁気学、量子物理学、それぞれの方程式がそれぞれの順序で書いている。

物理学者って、こういうのを「そんなの見りゃわかるでしょ」っていうような、頭はいいけどいい加減な連中がどうも多いみたい。

「数式に美しさを感じる」みたいな感覚は、とても理系的な感性に思える。

自分経済学部だったので、試験に数列などの数学は絡んでいたが、数学の中の美しさのようなものを感じ取ったことは無かった。

この前見た数学に関するドキュメンタリー番組では、著名な数学者・物理学者が「この数式をはじめて見た時、その美しさに涙が流れた」と言っていた。

突き詰めていくほどに感じられる奥の深さ、情緒、受け取ることのできる情報量の変化があるということだろう。

2023-12-13

anond:20231213184747

今はどうか知らないけど、俺含め入学した時はみんな物理学者官僚エンジニア弁護士って色々な目標掲げてたけど翌年にはクラス殆ど医学部志望になって、担任が「それでいい!」って喜んでた

幼少期の頃の夢

お父さんと同じ工場で働くこと

小学生の頃の夢

物理学者か航空宇宙工学を学んでJAXA宇宙探査や研究に携わること

中学生の頃の夢

医師になること

高校生の頃の夢

医師になること

浪人生の頃の夢

どこでも良いので国立医学部に受かって受験YouTuberになること

大学生の頃の夢

外資系コンサル財閥総合商社に入ること

現在職業と夢

生命保険営業マン

夢は営業以外の仕事に就くこと

2023-12-06

マゾヒスト(M)のひも男で良いの?

万物理論」になるのは簡単ではない。

アルバート アインシュタイン一般相対性理論説明したように、大規模なスケールでは重力が時空構造の曲線のように見えるように、重力自然の量子法則に適合させるという非常に困難な仕事を担っている。

どういうわけか、時空の湾曲は、重力エネルギー量子化単位、つまり重力子として知られる粒子の集合的な影響として現れる。

しかし、重力子がどのように相互作用するかを単純に計算しようとすると、無意味無限が生じ、重力についてより深く理解する必要があることがわかる。

M理論は、宇宙のあらゆるもの理論の有力な候補としてよく言われる。

しかし、それについての経験証拠や、重力が他の基本的な力とどのように統合されるかについての代替アイデアはない。

では、なぜM理論が他の理論よりも優れているのか?

この理論は、重力子、電子光子、その他すべてのものは点粒子ではなく、さまざまな方法振動する、目に見えないほど小さなエネルギーの「糸」である仮定していることは有名である

1980 年代半ばに弦理論への関心が高まり物理学者は弦理論量子化重力数学的に一貫した記述を与えることに気づいた。

しかし、ひも理論の既知の 5 つのバージョンはすべて「摂動的」であり、一部の体制では破綻することを意味していた。

理論家は、2 つの重力子の紐が高エネルギーで衝突したときに何が起こるかを計算できるが、ブラック ホール形成するほど極端な重力子の合流がある場合には計算できない。

その後、1995 年に物理学者エドワードウィッテンがすべての弦理論の母を発見した。

彼は、摂動理論が一貫した非摂動理論に適合することを示すさまざまな兆候発見し、これを M 理論と名付けた。

M 理論は、異なる物理文脈におけるそれぞれの弦理論に似ているが、それ自体には、すべての理論の主要な要件である有効性の領域制限がない。

2 年後、物理学者フアン・マルダセナが AdS/CFT 対応関係発見したとき、別の研究が爆発的に起こった。

これは、反ド シッター (AdS) 空間と呼ばれる時空領域重力を粒子の量子記述 (と呼ばれる) に結び付けるホログラムのような関係である「共形場理論」がその領域境界上を動き回る。

AdS/CFT は、AdS 時空幾何形状の特殊なケースに対する M 理論の完全な定義提供する。

AdS 時空幾何形状には負のエネルギーが注入されており、私たち宇宙とは異なる方法で曲がる。

このような想像上の世界では、物理学者は、原理的にはブラック ホール形成蒸発を含む、あらゆるエネルギーでのプロセス記述することができる。

この基本的な一連の出来事により、ほとんどの専門家は M 理論を有力な TOE 候補とみなすようになった。

ただし、私たちのような宇宙におけるその正確な定義は依然として不明である

その理論が正しいかどうかは全く別の問題である

それが想定する文字列、およびこれらの文字列が動き回ると思われる余分なカールした空間次元は、大型ハドロン衝突型加速器のような実験解決できるものよりも 1,000 万分の 1 倍小さい。

そして、宇宙ひもや超対称性など、見られたかもしれない理論の巨視的な兆候のいくつかは現れていない。

一方、他の TOE アイデアにはさまざまな技術問題があるとみなされており、重力子-重力子散乱計算など、弦理論による数学一貫性実証再現したものはまだない。

遠い競争相手には、漸近的安全重力、E8 理論、非可換幾何学、因果フェルミオン系などがある。

たとえば、漸近的に安全重力は、無限に悩まされる計算解決するために、より小さなスケールに進むにつれて重力の強さが変化する可能性があることを示唆している。

2023-11-22

anond:20231122163001

別にそんな主流ないから。波動関数から無理やり物理的描像を描こうとしたらそう解釈できるといってる人がいるだけであってそもそもパラレルワールドというのを物理実在として信じてるやつはまっとうな物理学者ではいない。

ホーキングの言った虚時間と同じ。虚時間なんて実在があると思ってる物理学者はいない。

超弦理論って結局なんなの?

超ひも理論は、光子からクォークに至るまで、すべての粒子がゼロ次元の点ではなく1次元のひもであるという理論的枠組みのこと。

もし、あらゆる文脈で成り立つ超ひも理論バージョン発見されれば、宇宙性質記述するための単一数学モデルとして機能することになり、重力説明できない物理学標準モデルに取って代わる「万物理論」となるとされる。

超ひも理論の全貌を理解するには、広範な勉強必要だが、超ひも理論の主要な要素を知れば、その核となる概念基本的理解が得られるだろう。

 

1. 弦とブレーン

弦は一次元フィラメントで、開いた弦と閉じた弦の2種類がある。

開放弦は両端がつながっておらず、閉鎖弦は閉じたループ形成する。

ブレーン(「膜」という言葉に由来する)はシート状の物体で、その両端に弦を取り付けることができる。

ブレーンは量子力学ルールに従って時空を移動することができる。

 

2. 追加の空間次元

物理学者は、宇宙には3つの空間次元があると認めているが、超ひも理論家は、空間の追加次元記述するモデルを主張している。

超ひも理論では、カラビ・ヤウ多様体と呼ばれる複雑な折りたたみ形状にしっかりと圧縮されているため、少なくとも6つの追加次元は検出されない。

 

3. 量子重力

理論は量子物理学一般相対性理論を融合させようとしているため、量子重力理論である

量子物理学原子素粒子のような宇宙で最も小さな物体研究するが、一般相対性理論は通常、宇宙でよりスケールの大きな物体に焦点を当てる。

 

4. 超対称性

超弦理論としても知られる超対称性は、2種類の粒子、ボソンフェルミオン関係記述する。

超対称弦理論では、ボソン(または力の粒子)は常にフェルミオン(または物質の粒子)と対になるものを持ち、逆もまた同様である

超対称性概念はまだ理論的なもので、科学者はまだこれらの粒子を見たことがない。

一部の物理学者は、ボソンフェルミオンを生成するには、とてつもなく高いエネルギーレベル必要からだと推測している。

これらの粒子は、ビッグバンが起こる前の初期の宇宙存在していたかもしれないが、その後、現在見られるような低エネルギーの粒子に分解されたのかもしれない。

大型ハドロン衝突型加速器世界で最も高エネルギーの粒子衝突型加速器)は、ある時点でこの理論を支持するのに十分なエネルギーを発生させるかもしれないが、今のところ超対称性証拠は見つかっていない。

 

5. 統一された力

理論家は、相互作用する弦を使って、自然界の4つの基本的な力(重力電磁気力、強い核力、弱い核力)がどのように万物統一理論を作り出しているか説明できると考えている。

 

超弦理論歴史

2023-11-18

セガが勝ち、増田が生き残った世界

アベマプライムの見逃しで、物理学者タイムトラベルについて語る回を観た。

するとそこでは量子もつれによる過去改変について話していて、曰く「人間過去に戻るのは不可能だけど、情報などの質量を持たないものなら過去に行ける」とのこと。

関連してシュタゲ言及していたのは嬉しかったし、一方が決まることでもう一方が決まる。

この原理を用いることで過去を変えることが出来るという話はとても興味深かった。

とすると、セガソニーに勝ち、増田が封鎖されず存続している世界線も有り得るという話なのかもしれない。

2023-11-13

数学宇宙仮説とは?

人生宇宙、そしてすべての意味とは何か?「銀河ヒッチハイク ガイド」では、答えは 42となっている。

科学質問範囲は、一部の分野では縮小し、他の分野では急増した。

宇宙ある意味数学であるという考えは、少なくとも古代ギリシャピタゴラス派にまで遡り、物理学者哲学者の間で何世紀にもわたる議論を生み出してきた。

マックス・テグマークはこの考えを極限まで推し進め、宇宙は単に数学によって記述されるのではなく、数学自体であると主張している。

この議論の基礎は、人間とは独立した外部の物理現実存在するという仮定である

これはそれほど物議を醸すものではない。物理学者の大多数はこの長年の考えを支持していると思うが、まだ議論されている。

形而上学独我論者はそれをきっぱり拒否し、量子力学のいわゆるコペンハーゲン解釈の支持者は、観察のない現実存在しないという理由でそれを拒否するかもしれない。

外部現実存在すると仮定すると、物理理論はそれがどのように機能するかを説明することを目的としている。

一般相対性理論量子力学など、最も成功した理論は、この現実の一部、たとえば重力素粒子挙動のみを説明している。

対照的に、理論物理学の聖杯はすべての理論、つまり現実の完全な記述である

現実人間とは独立して存在すると仮定する場合記述が完全であるためには、人間概念をまったく理解していない、人間以外の存在、つまりエイリアンスーパーコンピューターなどに従って、現実が明確に定義されていなければならない。

言い換えれば、そのような記述は、「粒子」、「観察」、またはその他の英語単語のような人間負担排除した形で表現可能でなければならない。

対照的に、教えられてきたすべての物理理論には 2 つの要素がある。

それは数式と、その方程式私たちが観察し直観的に理解しているものとどのように関連しているか説明する言葉である

理論の結果を導き出すとき陽子分子、星などの新しい概念を導入するが、それは便利だからである

原理的には、このようなバゲッジがなくてもすべてを計算できる。

たとえば、十分に強力なスーパーコンピューターは、何が起こっているか人間言葉解釈することなく、宇宙状態時間の経過とともにどのように進化するかを計算できる。

バゲッジを含まない外部現実記述を見つけることは可能か?

もしそうなら、外部現実における物体とそれらの間の関係のそのような記述は完全に抽象的でなければならず、あらゆる言葉記号は何の事前の意味も持たない単なるラベルにならざるを得ない。

代わりに、これらのエンティティの唯一のプロパティは、エンティティ間の関係によって具体化されるものになる。

ここで数学が登場する。

現代数学は、純粋抽象的な方法定義できる構造正式研究である。つまり数学構造発明するのではなく、それらを発見し、それらを記述するための表記法発明するだけである

人間から独立した外部の現実を信じるなら、テグマーク数学宇宙仮説と呼ぶもの、つまり物理現実数学構造であるということも信じなければならない。

言い換えれば、巨大な数学オブジェクトの中に住んでいる。

そのオブジェクトは、十二面体よりも精巧で、おそらくカラビ・ヤウ多様体テンソル束、ヒルベルト空間などの恐ろしい名前オブジェクトよりも複雑である

世界のすべてのものは、あなたも含めて純粋数学であるはずだ。

それが本当であれば、万物理論純粋抽象的で数学的でなければならない。

理論がどのようなものになるかはまだわからないが、素粒子物理学と宇宙論は、これまでに行われたすべての測定が、少なくとも原理的には、数ページに収まりわずか 32 個の未説明の数値定数を含む方程式説明できる段階に達している。

したがって、すべての正しい理論は、T シャツに書ける程度の方程式説明できるほど単純であることが判明する可能性さえある。

しかし、数学宇宙仮説が正しいかどうかを議論する前に、外部の物理現実を見る 2 つの方法区別することができる。

1 つは、上空から風景を観察する鳥のような、数学構造研究する物理学者の外側の概要

もう一つは、鳥によって見渡される風景の中に住むカエルのように、構造によって記述される世界に住む観察者の内面視点

これら 2 つの視点を関連付ける際の 1 つの問題時間関係する。

数学構造は、定義上、空間時間の外側に存在する抽象的で不変の存在である

宇宙歴史映画に例えると、その構造は 1 コマではなく DVD 全体に相当する。

したがって、鳥の視点から見ると、4 次元時空内を移動する物体の軌跡は、スパゲッティもつれに似ている。

カエルには一定の速度で動く何かが見えますが、鳥には調理されていないスパゲッティのまっすぐな束が見える。

カエル地球の周りを回る月を見ると、鳥は絡み合った2本のスパゲッティが見える。

カエルにとって、世界ニュートン運動重力法則によって記述される。

鳥にとって世界パスタ幾何学模様である

2 つの視点を関連付ける際のさらなる微妙な点には、観察者がどのようにして純粋数学的になることができるかを説明することが含まれる。

この例では、カエル自体は厚いパスタの束で構成されている必要がある。

その非常に複雑な構造は、おなじみの自己認識感覚を引き起こす方法情報を保存および処理する粒子に対応している。

では、数学宇宙仮説を検証するにはどうすればよいか?

まず、自然界ではさらなる数学規則性がまだ発見されていないことが予測される。

ガリレオ数学宇宙の考えを広めて以来、素粒子小宇宙と初期宇宙の大宇宙における驚くべき数学的秩序を捉える素粒子物理学の標準モデルなど、その系譜に沿った発見が着実に進歩してきた。

この仮説は、並行宇宙存在という、より劇的な予測も行う。

長年にわたって多くのタイプの「多元世界」が提案されてきましたが、それらを 4 つのレベル階層に分類することが役立つ。

最初の 3 つのレベルは、同じ数学構造内の非通信並行世界対応します。レベル I は単に、光がまだ到達していない遠い領域意味する。

レベル II は、介在する宇宙宇宙論的膨張により永遠に到達できない領域カバーする。

レベル III は「多世界」と呼ばれることが多く、特定の量子事象中に宇宙が「分裂」する可能性がある、量子力学のいわゆるヒルベルト空間の非通信部分が含まれる。

レベル IV は、根本的に異なる物理法則を持つ可能性がある、異なる数学構造並行世界を指す。

現在の最良の推定では、膨大な量の情報、おそらく Googolビット使用して、観測可能宇宙に対するカエル視点を、すべての星や砂粒の位置に至るまで完全に記述する。

ほとんどの物理学者は、これよりもはるかに単純で、T シャツには収まらないとしても、本に収まる程度のビット数で特定できるすべての理論を望んでいる。

数学宇宙仮説は、そのような単純な理論が多元宇宙予測するに違いないことを示唆している。

なぜなら、この理論定義上、現実の完全な記述であるからである

宇宙を完全に特定するのに十分なビットが不足している場合、星や砂粒などの考えられるすべての組み合わせを記述しなければならない。

そのため、宇宙記述する追加のビットは単にエンコードするだけである

世界電話番号のように、私たちがどの宇宙にいるのか。このように、複数宇宙記述することは、単一宇宙記述するよりも簡単になる可能性がある。

極限まで突き詰めると、数学宇宙仮説はレベル IV の多元宇宙意味し、その中に他のすべてのレベルが含まれる。

宇宙である特定数学構造があり、その特性物理法則対応している場合、異なる特性を持つそれぞれの数学構造は、異なる法則を持つ独自宇宙である

実際、数学構造は「作成」されるものではなく、「どこか」に存在するものではなく、ただ存在するだけであるため、レベル IV の多元宇宙必須である

スティーヴン・ホーキング博士はかつてこう尋ねた。

方程式に火を吹き込み、それらが記述できる宇宙を作り出すものは何でしょうか?」

数学宇宙場合重要なのは数学構造宇宙記述することではなく、それが宇宙であるということであるため、火を噴く必要はない。

レベル IV の多元宇宙存在は、物理学者のジョン・ウィーラーが強調した混乱する疑問にも答える。

たとえ宇宙を完全に記述する方程式が見つかったとしても、なぜ他の方程式ではなく、これらの特定方程式が使われるのか?

他の方程式が並行宇宙支配しており、観察者をサポートできる数学構造分布考慮すると、統計的可能性が高いため、宇宙にはこれらの特定方程式があるということだ。

並行世界科学範囲内なのか、それとも単なる推測に過ぎないのかを問うことは重要である

並行宇宙はそれ自体理論ではなく、特定理論によってなされた予測である

理論反証可能であるためには、そのすべての予測を観察および検証できる必要はなく、少なくともそのうちの 1 つだけを検証できれば十分である

たとえば、一般相対性理論は、重力レンズなど、私たちが観察できる多くのことを予測することに成功しているため、ブラックホールの内部構造など、私たちが観察できないことについての予測真剣に受け止めている。

ここに数学宇宙仮説の検証可能予測がある。

多くの並行宇宙存在するのであれば、我々は典型的宇宙にいると予想されるはずです。

ある量、たとえば、この量が定義されている多元宇宙の一部の典型的観測者によって測定された暗黒エネルギー密度空間次元確率分布計算することに成功したと仮定する。

この分布により、我々自身宇宙で測定された値が非常に非典型的ものになることが判明した場合、多宇宙、したがって数学宇宙仮説が除外されることになる。

生命要件理解するまでにはまだ程遠いが、暗黒物質、暗黒エネルギーニュートリノに関して私たち宇宙がどの程度典型的であるかを評価することで、多元宇宙予測テストを始めることができる。

なぜなら、これらの物質銀河形成など、よりよく理解されているプロセスにのみ影響を与えるからである

これらの物質存在量は、多元宇宙ランダム銀河から測定されるものとかなり典型的ものであると測定されている。

しかし、より正確な計算と測定では、そのような多元宇宙は依然として除外される可能性がある。

結局のところ、なぜ数学宇宙仮説を信じるべきか?

おそらく最も説得力のある反対意見は、直感に反して不安を感じるということである

数学宇宙仮説が真実であれば、科学にとって素晴らしいニュースであり、物理学と数学の洗練された統合により、深い現実理解できるようになる可能性がある。

実際、多元宇宙もつ数学宇宙は、期待できるすべての理論の中で最良のものであるかもしれない。

なぜなら、規則性を明らかにし、定量的予測を行うという科学的探求から現実いかなる側面も立ち入れないことを意味するからである

しか宇宙についての究極的な疑問を再び変えることになる。

どの特定の数式が現実のすべてを記述するのかという問題は見当違いであるとして放棄し、その代わりに、鳥の視点からカエル宇宙観、つまり観察をどのように計算するかを問うことになる。

それは、宇宙の真の構造を明らかにたかどうかを決定し、数学宇宙のどの隅が私たち故郷であるかを理解するのに役立つ。

 

参考文献: 数学的な宇宙 究極の実在の姿を求めて by マックス・テグマーク (著), 谷本 真幸 (翻訳)

2023-11-08

まともなYoutuber典型

俺の中でまともなYoutuber典型はSabine Hossenfelderなんだけど、ちゃんとした物理学者で、当該のネタ動画投稿するために3ヶ月のリサーチをしている

ところが日本知識Youtuber場合は、非専門家が専門的トピックを1日の調査で作っていることが多いのでまともではない

anond:20231108004144

グレッグイーガン提唱した定理がこの間証明されたらしいか俺様理論とも言えないけど

自分フィリップkディックのような、SF小道具を利用したサイケドラマの部分が好きで読んでて、真理に辿り着くとか正直どうでもいいね

その点は増田と同じだな

かに殆どファンタジーから

物理学者数学者が本当にScience fictionやってることもあるけど

凡人からすると星を継ぐ者レベルリアリティで十分で、学術的なリアルさとかは興味ないからな

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