人間は宇宙終末に際して生き残れるか（２）
<逸脱共振>

前回は、人間の目が更なる深淵まで届くようになると、また新たな構造や性質が発見されるでしょう。謎は、終わらないのです。と言うところまででした。

人間の目が現在最深部まで届いているのはハッブル望遠鏡が見せてくれた１３７億年前の宇宙（クエーサー）です。クエーサーは四次元能の最大のシテ（主役）として登場しています。

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

クエーサーのイメージ


http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%82%A8%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%BC

から引用しました。

クエーサーとは、宇宙の果て天体。内部構造が見えない天体である。銀河の100倍程度のエネルギーを放出している。
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下図は佐野雄二氏の
http://www10.ocn.ne.jp/~y.sano/sano_book.html
誰も知らない本当の宇宙からの引用です。


これが１３７億年前の宇宙の姿です。いや、１３７億年前には地球はなかったのですから１３７億年前の宇宙の想像図です。さて、そうなるとこれは意識＝想像にすぎないとなるとおかしいことになります。１３７億年前に人間はいなかったのですから、どうしてそこに世界があるのかということになります。その説明はどのようなことになるのでしょうか。
やはり意識には関係なく、宇宙は存在しているのではないかと思いたくなりますね。しかし、そう簡単に答えはでないのです。これを見ているのは私達の意識です。この意識がなければ宇宙であると認識出来ないことも事実です。どっちも正しいように思えます。さて、このどっちつかずの矛盾をどうすれば乗り越えられるのでしょうか。
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この謎を解く鍵はパラレルワールドにあります。パラレルワールドといえばミチオ・カク氏でしょう。カク氏はパラレルワールド（並行宇宙）：11次元の宇宙から超空間への著者であり、ニューヨーク市立大学の理論物理学の教授です。以下は竹内薫先生によるこの本の書評です。何が語られているのかを見ておきましょう。以下編集的引用です。
http://kaoru.txt-nifty.com/diary/2006/03/index.html

第一部「宇宙」では、私達の宇宙について、現在わかりつつある科学的な事実が紹介されています。たとえば、私達の宇宙は、アクセル全開で、ぐんぐんスピードをあげながら、加速膨張をつづけています。このままいくと、いずれ、宇宙はバラバラにちぎれ飛んで、絶対零度まで冷たくなって、真っ暗になってしまいます。なんとも恐ろしい未来です。

第二部「マルチバース」では、いよいよ、宇宙が（私達以外にも）たくさん存在する、という驚くべき仮説が登場します。「今、マルチバースの概念が、『宇宙（ユニバース）』という言葉自体を廃れさせてしまう新たなパラダイム・シフト（思想的枠組みの転換）をもたらしています」。もしかしたら、宇宙に数多く存在するブラックホールは、すべて、他の宇宙への入口かもしれません。超ひも理論によれば、私達の宇宙は、本当は十一次元の拡がりをもっています。その高次元の中で、並行宇宙は、私達の宇宙から、たった一ミリという目と鼻の先に浮かんでいるかもしれないのです。私達を取り巻く時間と空間は唯一ではなく、マルチ（複数）であることが物理学者たちの間では常識となりつつあります。

第三部「超空間への脱出」では、加速膨張により冷え切って希薄になった死の宇宙を抜け出て、私達の子孫が並行宇宙へと脱出する可能性が探られます。そのシナリオは、はたして物理学なのでしょうか、それともＳＦなのでしょうか。（実際、本書には、ＳＦ小説からの引用が非常に多いのです）

著者のミチオ・カクは、超ひも理論の研究で有名な物理学者です。数多くの専門論文や教科書のほかに、一般書も著している才人です。知の第一線で活躍する科学者による「パラレルワールド」の報告は、私達の想像力を宇宙へと誘い、改めて人生の意味を問い直すきっかけを与えてくれるでしょう。
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果たして、人類は並行宇宙へと脱出できるのでしょうか。もう少し突っ込んだ話をミチオ・カク氏のエージェントである超人シムピープルの語ってもらいましょう。

先端の科学は物質とエネルギーは等価であるとし、二つの粒子間には、４つ力働いているとしています。ティトムでは、これにもう一つの力＝界面張力を加えます。ティトムは科学ではないので比較は出来ません。ただ頷くのみです。ただ、その力は、科学がまだ説明できない様々のことを教えてくれることに意味があります。例えば、地球が何故丸いのかを説明してくれます。以下を参照して下さい。http://www.c-player.com/ad00178/thread/1100070056487

それはそれとして、物質は少数のクォーク、レプトンからできていること、そして、それを支配しているのがたった４種類の力であることが分かってきました。しかもこれらの力は全て力の粒子を交換することによって働くことが分かったのです。これは20世紀の科学の生み出した偉大な成果の一つです。それらの自然力の４つの力とは、強い力、弱い力、電磁気力、重力です。自然力の４つの力を説明する前に、クォークについて知っておきましょう。以下キッズサイエンテストから引用しました。
http://www.kek.jp/kids/class/particle/class01-03.html

ハドロン（クォークで出来ている粒子）を分類するよい方法が提案されました。陽子、中性子などバリオン族はクォークと呼ばれる小さな素粒子３個、また、パイ中間子など中間子族は一対のクォークと反クォークからできていると考えるアイディアでした。当時、３種類のクォークがあると考えられました。たった3つのクォークによって、数百のハドロンを分類し、その性質を予測できることは、革命的な進展でした。

3つのクォークはアップ、ダウン、ストレンジと名付けられました。電子がその電荷を通じて電磁気力を感じるように、クォークは『赤、青、緑』の3つのカラー荷を通じて強い力を感じます。

このクォークモデルの提唱以来、今日まで、数多くのクォーク探索が行われましたが、未だ単独では発見されていません。これは強い力の持つ特異な性質によるためと考えられています。クォークは単独で取りだした形では見つかっていませんが、その存在は、高エネルギーのレプトンで陽子を激しくたたく（非弾性散乱）実験により、陽子の中に存在する点状粒子（パートン）として確認されています。
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続いて、ハドロンです。以下キッズサイエンテストから引用しました。
http://www.kek.jp/kids/class/hadron/class02-01.html



全ての物質が物質粒子であるクォークとレプトンからできていることはすでにお話ししました。もう一度おさらいしてみると、物質を細かく割っていくと、分子になり、さらに細かくしていくと原子になり、その原子はさらに小さな原子核とそのまわりを飛び回る電子からできているのでした。電子はレプトンの仲間で、本当の素粒子ですが、原子核はさらに細かく割っていくことができて陽子と中性子になります。陽子と中性子が素粒子かというと、これらにはまだ構造があって、実はクォークからできているのでした。ここでは陽子や中性子の仲間であるハドロンについて考えてみましょう。ハドロンにはバリオン（3つのクォークから成る）とメソン（クォークと反クォーク対）とがあります。


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予備的学習はこのぐらいにしておきましょう。では、４つ力を説明します。以下キッズサイエンテストから引用しました。
http://www.kek.jp/kids/class/particle/class01-07.html

第１は強い力です。

強い力は全てのカラー荷を持つ素粒子に働きます。電磁気力の 100 倍程の大きさを持つ最も強い力なので、この名前がつけられました。




クォークを結びつけ、陽子 (p) や中性子 (n) を作り、また陽子同士の間に働く電気的な斥力に打ち勝ち、中性子とともに原子核を作ります。

強い力＝グルーオンの交換

強い力はカラー荷に比例します。クォークのカラー荷には、赤、青、緑の三原色(もちろん本当の色ではない)があります。強い力を媒介する力の粒子グルーオンには白を除く色の組み合わせ。

　３(赤、青、緑)×３(反赤、反青、反緑)－1(白)＝８

つまり8種類あり、いずれも質量を持ちません。しかし、グルーオン自体がカラーを持ちグルーオンをお手玉するので、力は距離が離れるほど強くなり、核子(陽子、中性子)の大きさ程度以上の距離になると全体として白色の状態しか安定に存在できません。これをカラーの閉じこめといいます。従って、強い力の到達距離は、グルーオンが質量を持たないにもかかわらず短く、日常感じることはありません。

第２は弱い力です。

弱い力はとても短い距離の間でのみ働きます。通常、電磁気力よりもはるかに弱いのでこの名前がつけられました。すべてのクォーク、レプトンに働きます。






これは、原子核のベータ崩壊、中性子、パイ中間子などの粒子の崩壊の原因となる（粒子の種類を変えることのできる）力です。日常は経験することのない力ですが、ミク
ロの世界では重要な役割を果たしています。

弱い力＝Ｗ,Ｚ粒子の交換

弱い力を媒介する力の粒子、Ｗ、Ｚは大きな質量を持っています。そのため、力の本質的な強さを表す結合定数は電磁気力と同程度ですが、力が届く距離が非常に短く、力の見かけの強さが弱く見えるのです。力の強さが弱すぎて、日常世界で感じることはありません。

Ｗ粒子や、Ｚ粒子は、もともと光子と同様に質量を持たないゲージ粒子ですが、真空中のヒッグス場との相互作用により質量を持ったと考えられています。

Ｗ粒子やＺ粒子についてはこちらを参照下さい。
http://ja.wikipedia.org/wiki/W%E3%83%9C%E3%82%BD%E3%83%B3

Ｗ粒子やＺ粒子はゲージ粒子ですが、更に詳しくはこちらを参照下さい。全体像が分ります。
http://www.gekkou.or.jp/g-8/sience-3.html

ヒッグス場との相互作用がなければ、これらの力の粒子の運ぶ力は、もともとは同じものだと考えられます。そこで、現在では、光子の伝える電磁気力と、ＷやＺが伝える弱い力は、電弱力としてまとめられています。ヒッグス場とは、水の中を泳ぐときに抵抗を感じますが、それと同じで粒子に質量を与えます。
ヒッグス場については下記を参照下さい。

http://www.kek.jp/kids/class/particle/class01-10.html

第３の力はなじみ深い電磁気力です。

電磁気力は電気力と磁気力の２つの力として私たちの身近にあります。この一見違った２つの力が実は同一のものであることは、19世紀には、すでに解明されていました。電磁気力が現代のエレクトロニクス文明の基礎をなす力であることは言うまでもありません。





よく知られている静電気や磁石の力だけでなく、私たちが日常経験する重力以外のすべての力は電磁気力です。特に、電子と原子核を結びつけ原子を作る力、原子同士を結びつけ分子を作る力は、電磁気力です。電磁気力は、光子の交換によって伝わります。光子は質量を持たないので、遮られなければ電磁気力も遠くまでとどきます。
電磁気力＝光子の交換



電磁気力は電荷に比例します。電荷を持った粒子は、目に見えない光子(仮想光子)をお手玉しながら走っています。言い換えれば、電荷粒子は光子の衣を着ています。
電子が電磁石などで急に向きを変えられると、光子の衣が引きちぎられて飛び出します。これが放射光です。

第４の力は最もなじみ深い力＝重力です。

すべての素粒子に引力（万有引力）として働きます。重力は遮られることなく無限遠まで働くため、マクロの世界を支配しています。地球、太陽、銀河系などの天体の運行をつかさどり、巨大な宇宙の構造を作り出しています。







みんながよく知っている、私たちを地球に引きつけている重力は、重力子の交換によって伝わります。重力子は質量を持たないので無限の遠方までとどきます。

重力＝重力子の交換

重力は質量に比例します。一方、質量はエネルギーと等価です。

Ｅ＝ｍｃ2

従って、重力はすべての粒子に働きます。しかし、素粒子の質量は非常に小さく、現在の加速器で到達できるようなエネルギーでは素粒子間の重力は非常に小さく無視できますが、ビッグバンによる宇宙創成直後のような超々高エネルギーでは重要になってきます。

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続く。