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はてなキーワード: 重力レンズとは

2023-11-13

anond:20231113111613

参考文献ありがとう、すぐポチろうかと思ったけど高っけえ本だなあ……プレ値ついてんじゃん……勘弁してくれよ……迷っちゃうよ……

 

ほんでこれがワードサラダじゃねえとか本気で言ってんのか?

いや、それは当然に本来意味でのワードサラダではないだろうけどさ、トピックがどんどん変わってくのに継ぎ目がないからさ、どんどん新しい言葉ばっかり出てきて意味がわかんないっていうの。

俺が無知でかつ理解力が不足してることは認めるけども、お前はお前と同じ知識理解力を持った人間しかしかける気がないのか?それなら仕方ないけどもな。

 

一応お前が聞いてくれることを信じて続けるけど、例えばこの部分さ。

 

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

 

「ここに数学宇宙仮説の検証可能予測がある。」ってあるけど、それがその前の相対性理論の話に繋がってんのか、その後の並行世界の話の導入なのか、わかんないんだよ。読み直してもやっぱりよくわからない

これは文章全体の意味とはそれほど関係ない部分だからあんまり関係ないって思うかもしんないけど、こういうところのせいで文章全体がくっついちゃってもう全然飲み込めないんだよ。お前はこの量の文章全部いっぺんに頭にロードできるのかもしれないけど、俺には無理だよ。もっと適切に区切ってくれ。

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)

2023-05-23

空間って太陽見たら曲がってるのは理解できるよな?重力レンズって言うんだけど

なので空間を曲げたいなら極大質量物体を用意すれば良い

2021-11-22

anond:20211121210040

なんか恒星の光を太陽が遮ると、地球太陽の影が生じてるのだっけ?本当は地表に光が到達すべきらしいのに、太陽邪魔しているらしいよ。重力レンズとかは知らんが。

2021-05-02

anond:20210502144522

質量にして重力レンズ作って可視光ねじ曲げるとかステルス迷彩、透明マント羽織るか、認識者の認知を狂わせるか

古今東西色々透明になる方法あるよね

2021-04-21

[]アインシュタイン十字架

巨大な重力によって光が曲げられる「重力レンズ効果」によって四つに分裂して見えるクエーサーのこと。ペガスス座にある。

2020-01-06

anond:20200106150316

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2019-04-12

anond:20190412224232

赤外光がとらえられるようになる以前はたしかにうしろの星雲などが遮られて(っつか光をまげてまで吸い込む重力レンズね)一帯黒くみえてたので・・

2008-04-05

挨拶を攻撃として使う場面を想像してみる

1.やたら挨拶をする

会長おはようございまーす!副会長おはようございまーす!社長おはようございまーす!副社長おはようございまーす!

専務おはようございまーす!部長おはようございまーす!副部長おはようございまーす!課長おはようございまーす!係長おはようございまーす!

増田おはようございまーす!増田さんおはようございまーす!受付さんおはようございまーす!しなもんおはようございまーす!

会長今日も元気にいきましょう!副会長今日も元気にいきましょう!社長今日も元気にいきましょう!副社長今日も元気にいきましょう!

専務今日も元気にいきましょう!部長今日も元気にいきましょう!副部長今日も元気にいきましょう!課長今日も元気にいきましょう!係長今日も元気にいきましょう!

増田今日も元気にいきましょう!増田さん今日も元気にいきましょう!受付さん今日も元気にいきましょう!しなもん今日も元気にいきましょう!

会長本日仕事を確認しましょう!副会長本日仕事を確認しましょう!社長本日仕事を確認しましょう!副社長本日仕事を確認しましょう!

専務本日仕事を確認しましょう!部長本日仕事を確認しましょう!副部長本日仕事を確認しましょう!課長本日仕事を確認しましょう!係長本日仕事を確認しましょう!

増田本日仕事を確認しましょう!増田さん本日仕事を確認しましょう!受付さん本日仕事を確認しましょう!しなもん本日仕事を確認しましょう!」

2.集中している人に挨拶をする

アインシュタイン「ええとここの項が4倍だからここが2倍になって…」

増田「グーテンモルゲン!グーテンモルゲン!グーテンモルゲン!」

アインシュタイン「あれ、重力レンズはこの値だったかな、それとも2倍のこっちだったかな」

3.親しい間柄なのに重厚長大な挨拶をする

これはこれは増田様におきましては常日頃からお世話になっております、本日はまたお早いご出勤であられまして、私もこうして本日心身ともに健康かつ良好な状態で会えたことを心よりお喜び申し上げます。ごらんのように外は天気もよく…

 
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