物理で気になること 220815
8月15日、タイではお盆休みはありませんので明日から仕事で憂鬱です。私の尊敬する幕末の日本の偉人、吉田松陰の言葉を借りますと「勉学の本質は人の生まれた意味を知ることである」だそうです。私は自分の生まれた意味よりも世界の生まれた理由の方が気になる変人ですので、気づいたら物理について身勝手な妄想を膨らませていることがあったりします。
当ブログの趣旨とは異なりますが、私の妄想を文字に起こしておきたいと思います。
世界の成り立ちについて知るための課題設定
この世を深く知るためには解くべき課題が適切に設定されている必要があります。と、偉そうなことを言いつつ、個人的に重要だと思う世界の成り立ちに対する課題を設定します。
- この世の中の分解できない最小最低限の情報は、位置、質量、時間であるか？
- 質量mが動くことでエネルギーが発生するのは何故か？また、そのエネルギーは何故速度の2乗×質量で記述できるのか？
- 無から質量mを作り出すことが可能なのか？また、可能であればマイナス成分を持つ質量がこの世のどこかに存在するのか？
１．この世の中の分解できない最小最低限の情報は、位置、質量、時間であるか？
今の自分の世界を正しく認識することは難しいのだが、少なくとも位置、質量、時間は宇宙のどこにおいても確実に存在する最小単位だと思う。宇宙は膨張を続けているというが、膨張するたびに新たに位置と時間情報が生まれていることから、位置と時間は保存則の視点で考えるとどこから生まれたのかを考える必要があるように思う。
宇宙の外側の何かが変換されてできているのか、それとも質量のエネルギーはマイナスであり、時間と位置が生まれた代わりにマイナス成分である質量が生成されたと考えるとロマンがある。
質量無限大のブラックホールでは時間と位置の概念がゼロに近づくと言うが、質量だけの空間においては時間と位置が存在しないとも言えそうだ。
また、質量がゼロの場合においても位置や時間の概念が無いとも言える。質量無限大と質量ゼロの全くことなる正反対の状態において、見かけ上ではあるが位置と時間は同じような状態を示す。
これは無から有を生むこと、量子力学にもつながっているように思える。
位置、時間、質量の本質とは何か、何から生まれる情報なのかを知ることが命題なのではと思う。
２．質量mが動くことでエネルギーが発生するのは何故か？また、そのエネルギーは何故速度の2乗×質量で記述できるのか？
これも上記の問いかけと類似した内容だが、何故運動方程式がma = F であるかということになる。これは、加速度a と力Fをそのように定義したというだけなので、2項の問いかけの答えになっているとは思わない。
僕が知りたいことは、ma = Fが成り立つメカニズムである。
質量が空間の歪ませるのであれば、歪みが動くことになるが、それ自体に抵抗が生じないのは不思議なことであるし、歪みが動くスピードの2乗がエネルギーとなることもよく分からない。
３．無から質量mを作り出すことが可能なのか？また、可能であればマイナス成分を持つ質量がこの世のどこかに存在するのか？
どうしても、質量が無から生まれたとはイメージしがたい。
E = mc^2 で記述できるように、質量エネルギーとは非常に膨大で、一体何から質量が生まれたのか想像することも難しい。
仮に無から宇宙が生まれたとするのであれば、全宇宙の質量mと釣り合うだけのマイナスの質量mがどこかに存在しているはずであるがマイナス質量が観測されたことは聞いたことがない。
全宇宙の質量と等価な物理量は、時間と位置くらいしか存在しないように思えてしまう。
所感
こういうテーマを考え出すと時間が幾らあっても足りないと感じています。私が生きている間にもっと多くの世界の謎を人類が解き明かすことを願ってやまないです。
