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kage

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時間を遡ることはできるのか?

kage

2018/10/23 (Tue)

NHK「モーガン・フリーマン 時空を超えて」
モーガン・フリーマン 時空を超えて[終]時間を遡ることはできるのか?
3月放送分より

以前記事にしています 時空を超えて ~悪は根絶できるのか~
とっても興味深いドキュメンタリーシリーズでしたが、終了しましたね。
好きな番組なので、ふたたび放送される事を期待します!
            時空
       画像・動画の素材サイトPIXTA さんからお借りし編集を加えています。

 冒頭文 
 アインシュタインが唱えた相対性理論によれば
現在・過去・未来という時間の区別は、単なる幻想に過ぎず 全ての時間は既に存在しているという。
もし全ての時間が同時に存在するなら、未来を覗くことが可能になるのか?
一方、同じ物理学でも量子物理学の世界では、未来が過去に影響を及ぼす現象が見られるという。
また、タイムトラベルを可能にしようと研究する科学者もいる。
現在・過去・未来の正体とは…?時間の不思議に迫る!



私たちは皆、時間の中を前に進んでいる。
時間を遡ることは出来ないと思っている。

しかし、それは間違いかもしれない。

すでに起きた事に干渉し、現在を書き換えることが出来るとしたら…?
過去に戻る事は出来るのだろうか?
過去は変えようが無いのだろうか?

未来は、まだ白紙の状態で何でも起こりうる。
私たちはそう思っている。
だが、アインシュタインの登場で時間の概念は揺らぐ事になった。
彼の相対性理論によれば、過去・現在・未来という時間の区別は単なる幻想に過ぎないと言う。
過去も現在も未来も、全てそこに存在するなら時間の砂を逆向きに流すことも出来るはず…。

◆過去・現在・未来は幻想なのか?
クレイグ・キャレンダー(カリフォルニア大学 哲学者)
キャレンダーは物理学や認知科学にも精通している。
彼は、私たちが時間の真の姿を捕らえられない理由について考えている。

脳は、次々と流れてくる情報を受動的に受け取っているだけだと私たちは思っている。
現実は必ずしもそうではない。
例えば、スムーズに動く時計の針をじっと見ている時に、脳は思いがけないイタズラをすることがある。
集中してアナログ時計の秒針が動く様子を見ていると、一瞬秒針が止まったように見える時がある。
あるいは鏡の前で視線を左右に動かしてみる。
自分では目の動きが見えないため一瞬時間が止まった感覚を味わえる。
脳は私たちを騙すもの文字色
脳は私たちの時間の感じ方をしばし歪めている。

そもそも、全体的な時間というものは存在するのだろうか?

アインシュタインは時間の本質を説明しようと試みた。
相対性理論によれば、空間が三次元であるように時間も一つの次元。
その場合、空間に絶対的な ここが存在しないように 時間にも絶対的な今は存在しないことになる。
彼によれば、全ての時間は 他の三つの次元とともに既に存在している。
つまり過去も現在も未来も同時に存在しているということ。

全ての時間と空間は既に存在している。
そういう考え方を「ブロック宇宙」と呼ぶ。

それは賽の目状に目印をつけた四角いケーキのようなもの。
向かって左の端っこをビッグバンとすると反対側の右端は宇宙の終わり。
過去・現在・未来、宇宙の全ての出来事がここに同時に存在している。

ただし、ブロック宇宙を一度に全部を見ることはできない。

例えば、地球上における現在には、太陽系から最も近い恒星アルファケンタウリから来る光も含まれている。
しかし、アルファケンタウリの光が地球に届くには4年かかる。
我々が見ているアルファケンタウリの情報には、4年前のアルファケンタウリの情報が含まれていて それらを合わせて現在を見ていることになる。
逆に、アルファケンタウリに宇宙人がいたら4年前の地球の光を含む現在の状況を見ていることになる。

脳は私たちを騙し、現在を全ての人に共通する全体のものだと思い込ませる。
さらに、過去と現在も未来も一緒に存在しているのに、時間は一方向に流れているものだと信じ込ませる。
これは、脳が現在と言っている断面をひとつにつなぎ合わせて、動画のように見せているからだとキャレンダーは考えている。

私たちは記憶を一方向にしか持てない

あなたという存在は赤ちゃんのあなた、大人のあなたといった具合に時空を貫くアイデンティティの連続

だから、時間というものが流れているように感じるが、実際にはブロックの中を何かが動くわけではない。
私たちの時間の感覚は歪んでいるようだ。
その歪みを正すことはできるのだろうか?
時間は決して止まらない。
しかし、脳が処理できるのは一度に一つの瞬間だけで現在と呼ばれる時間

もし全ての時間が同時に存在するなら、時間の見方を変え未来を覗くことができるのだろうか

◆現在は脳が作り出す?
 ジェームズ・ハートル(カリフォルニア大学 物理学者)
ハートルは、アインシュタインの時間理論の研究に数十年を費やしてきた。
相対性理論には過去・現在・未来の概念はない。
人間が持つそのような概念は脳の構造に由来するもの。
脳は絶え間なく情報を処理し最新の情報が現在になる。
脳は古い情報を次々と記憶という倉庫に収めていく。
最新の情報が現在で、記憶に収めた情報が過去ということ。
その二つを使って創造される情報が未来

生き残るための最も効果的な方法として、生き物は目の前の出来事を現在として認識する能力を発達させた

過去・現在・未来と言う時間の捉え方は、生き残る上で最良の選択
この環境に、最も適した物語を脳が作り出している。
では、他の惑星に住む生命体が、過去・現在・未来という形で時間を捕えているかどうかは非常に興味深い問題。
環境が全く異なる星に住む生命体は、私たちとは違う時間の捉え方をしているかもしれない。
過去・現在・未来を同時に捉えている可能性すらある。
そのような時間の捉え方は人類には不可能なのか。

ある科学者は、時間の反対方向に伸びる未来の影を見つけたと考えている。
どこへ行くにも、今一歩を踏み出すから こそ先に進める。

しかし、最先端の科学はこの逆の可能性を示している。
それによると、未来が現在の行動に影響を及ぼしているという

◆未来が過去に干渉する?
サンドゥ・ポペスク(英・ブリストル大学 物理学者)
彼は、未来が過去に影響を及ぼしていると考えられている現象を発見した。
ポペスクがそれに気づいたのは、同僚たちとともに「鳩の巣原理」と呼ばれる数学の概念に取り組んでいた時のこと。
不思議な現象を見つけた。
その現象が起きるのは、素粒子レベルの物質の関係。
素粒子は、私たちが日常的に接している物質とはまるで違う振る舞いをする。
例えば原子は同時に複数の場所に存在することができる。
見方を変えると、素粒子同士は同じ場所に同時に存在するのを避けていることになる。

そう考えたポペスクは、未来の情報が時間をさかのぼるという大胆な結論を導き出した。
観察対象物と粒子の場合、私たちが観測するまで素粒子の位置は定まっていない。
これは未来が過去に影響を及ぼす可能性を示している
さらに実験を加えたポベスク
どうしても、未来が過去に影響を与えるという結論に達することになる。
しかし、未来の方が過去に手を伸ばしているとすれば、私たちが思うほど可能性は多くないのかも知れない。
全宇宙の未来が、私たちの未来をコントロールしているのかもしれない。
未来の出来事が現在に及ぼす
少なくとも素粒子の世界ではそれが観察されている。
そして、人間のこの世界も全て素粒子から成り立っている

だとすれば、宇宙の最終的な運命は現在に影響を及ぼしているのではないか?

◆現在を決めているのは未来?
ポール・デイビス(アリゾナ州立大学 物理学者)
彼は、未来で起きていることが現在に影響を及ぼし、存在すると思われた選択肢を実際には消し去っていると考えている。
例えば、学生たちがデービスの教室に足を踏み入れた瞬間、講義をサボるという選択肢は消えた。
学生たちはサボろうと思えばサボれるはずと考えられるがデイビスによればそのような選択肢はなかったのだと言う。
未来で起きることと現在を起きることは結びついている。
現在は、なぜか未来で起きることを知っている。
このように、現在起きていることも過去に影響を与えている。
日常生活に当てはめると奇妙な話だが、これは素粒子の世界で普通に起きていること。
問題は素粒子レベルの話がもっと大きなレベルでも通用するのかという点。

中には、全宇宙に適応できるという科学者もいる。
その考え方の利点は、宇宙の起源やビッグバンの説明がつけやすい。
量子の世界の不確定性や予測不能性が重要な意味を持つ。
量子力学の文脈で考えれば宇宙が「無」から突然現れたという考え方が説得力をもつ。
ある物体が未来に存在する位置が、現在の位置を制限する。

デイビスは、それと同じことが私たちの日常生活でも起きているのではないかと考えている。
未来から過去へ向かう影響力は、宇宙的な規模で働いている と。

話をわかりやすくするため宇宙をチョコレート工場に例えてみる。
宇宙の始まりビッグバンが製造ラインの最初の部分。
宇宙の終わりが完成したチョコレートの出てくるところ。
現在はその中間のどこか。
今、起きていることが物事の最終状態を決定すると思うかもしれないが、実は完成したチョコレートが製造工程を決めている。
最終的に、どんなチョコレートを完成させるかによって特定の材料が選ばれる。

宇宙の最終状態が元々決まっているのだと考えれば、それは製造ライン=すなわち現在にも影響を与えているはず。
ただし大きな違いがある。
チョコレートの場合、製造する機械の構造によって最終状態がどうなるかあらかじめ決まっている。
一方宇宙の場合、そのような最終状態が存在するかどうかは分からない。

科学者の多くは、遥か未来の宇宙について冷たく暗く素粒子が全くない状態になると考えている。

デイビスは、そんな未来の影響力をある実験によって検知できるかもしれないと考えている。
例えば、宇宙の彼方に向けてレーザーを発射するというもの。
発射したレーザーは、最終的に惑星か何かにぶつかるのであれば正常に作動するはず。
しかし、物質が何もない空間(理論上レーザーが永遠に飛び続けるような空間)に発射した場合、はレーザーは作動しないかもしれない。
宇宙の暗い部分にレーザーを放つ実験で、未来の宇宙に光が存在するかどうかがわかる

これは宇宙の最終状態に光が存在しないのであれば、遥か未来まで飛び続けるレーザービームは存在を許されないはず。
従ってレーザーは作動しない可能性があるということ。

未来が現在や過去に影響を及ぼす』とした場合、興味深い可能性が出てくる。
私たちが時間を遡り、過去に影響を与えられるかもしれない

量子力学は、未来が過去をコントロールできる可能性を示唆している。
その理論を実践できる日が来るかもしれない。
しかし、どの程度のことが?
歴史を書き換えることは出来るのだろうか?
例えば戦争が始まる前にヒトラーを止める
あるいはケネディを暗殺者の弾丸から救うことは 出来るのか

◆歴史を変えることは可能か?
物理学者 トッド・ブルン
ブルンは、過去に戻って暮らしたら何が起きるのかを想像するのが好き。
タイムトラベルを可能にするための研究を続けている。
時間の方向というものは謎めいている。
時空とは過去に起きたこと、現在起きていること、未来に起きることそれら全てを含む存在。
過去に起きた出来事は、今も存在するのに手が届かないだけなのかもしれない。
アインシュタインの理論によると、光の速さを超えて移動すれば時間は逆向きに流れるはず。
しかし、光の速さで移動するには無限大のエネルギーが必要なので、この方法は使えない。

しかし、過去に行く方法は他にあるかもしれない

それは「時間的閉曲線」と言われる時空の歪みで別の時間への抜け道となる物を使うというもの。
時空に物質が特殊な配置で置かれるとそうした経路が大きく曲がり、輪っかのような構造になる。
これを利用すれば、光より速く移動する必要はない。

アインシュタインの方程式を解いて行くと、時間的閉曲線を含んだ解が見つかり物理学の法則に従って、過去に戻ることは理論的に可能
ブルンが、先祖のところを訪れタイムトラベルの仕組みを教えることも出来るということ。

しかし、ブルンは過去を変えることは不可能だと考えている。
そうでないと多くの 矛盾 が生じるから。
ひとつの世界の歴史には、一つの行動しか納まらない。
矛盾することや両立できないことの存在は許されないということ。

別の言い方をすると、タイムトラベラーの行動はすでに起きたことと合致するということ。

しかし、無視できないパラドックス(矛盾)がもう一つある
タイムトラベラーがタイムマシンの設計図を祖先に渡す場合。
祖先はもらった設計図を子孫に伝えるはず。
その設計図を使って子孫が過去にタイムトラベルをしたとすれば そもそも設計図を作ったのは一体誰なのだろう?
何もないところから設計図が湧いて出たことになる。

しかし、ブルンはタイムトラベルによって「」から情報を引き出すことが可能だという。

時間的閉曲線に関するいくつかのモデルによれば、 この世界は何の計算もせずに情報を生み出すことが可能
そのため、ブルンは 歴史は変えられないものの過去に戻ることは出来る と考えている。
ただし、まだタイムマシンは実現していない。
しかし、タイムマシーンがなくても過去に行けるかもしれない。
ある方法を使えば可能かもしれない。
今の私たちを過去とつなぐことが…。

◆過去の自分にアドバイス?
トマス・ワイラー(米・ヴァンダービルト大学 物理学者)
彼は、ある小さなタイムトラベラーを探している。
それを見つければ、過去にメッセージを送ることが出来るかもしれない。
小さなタイムトラベラーとは「ヒッグス・シングレット」と呼ばれている未発見の粒子

物質に質量を与えているとされるヒッグス粒子は、強力な加速器によって人工的に作り出すことに成功している。
その際に、原子よりも小さな破片が発生する可能性があり ヒッグス・シングレット と呼ばれている。
しかし、それを見つけるのは困難。
ヒッグス・シングレットは別の次元に移動しているかも知れないから

空間の次元は、三次元よりも多く存在するはずだという説があるが、三次元を離れることができる素粒子はまだ発見されていない
なのでヒックスシングレットは非常に特殊な素粒子だということになる。

スイス・ジュネーブにある世界一強力な加速器(CERN)は、陽子をほぼ光速近くまで加速し正面衝突させる。
その衝突で生じた原子よりも小さな破片は一瞬だけ存在し すぐに消えてしまう。
ワイラーはこうした破片の一つがタイムトラベラーではないかと考えている。
意図せずして作り出されているかもしれないヒックスシングレット。
この謎めいた存在こそが、時間を遡る鍵になるとワイラーは考えている。
ヒッグス・シングレットをコントロールすることができれば、素粒子をモールス信号のように使って過去にメッセージを送れるはず。
過去の自分に注意事項を伝えられるかも。
過去と繋がるリンクは すでに存在しているのかも知れない。

ある科学者は、タイムマシンを作るのに必要なものを見つけたと言っている。
人類の長年の夢は実現するのだろうか?
タイムマシーンを使って、過去の素晴らしい時間を再び体験したり何かをやり直せたりしたらどんなに素晴らしいことだろう。
タイムトラベルを実現する鍵となるのがワームホール

ワームホールは時間と空間を通り抜ける宇宙の近道
まだ発見されていないが 、それならいっそのこと作ってしまえばいいと言う科学者がいる。

◆ワームホールを作り出せ
ルーク・ブッチャー(英・エディンバラ大学 理論物理学者)
彼が研究しているのは、エネルギーによって作り出される時空の歪み
アインシュタインの方程式はエネルギーと宇宙の現実。
そこに生じる歪みの関係を表している。
平らな空間にエネルギーを与えると歪みが生じる。
エネルギーが強くなるほど歪みは大きくなる。
ワームホールは時空の極端な歪み

理論上は二つの異なる時間・二つの異なる空間をつなぐことができる。
ワームホールは、実際には見つかっていないが数学的に研究することができる。
アインシュタインの方程式に、ブッチャーが考えた時空の形を当てはめると時空が安定するために必要なエネルギー量も計算できる。
時空の一部を歪ませ、人は移動できるようなワームホールを作るのに必要なものが負のエネルギーと呼ばれる特殊なものであることがわかった。
負のエネルギーとは何かを考えるには、まず零点エネルギー、つまり真空エネルギーについて考えると良い。
真空は、本当に何もないわけではなく、無数の素粒子が現れたり消えたりしている=量子揺らぎ
そうした量子ゆらぎを取り除けばエネルギーになる。
研究室では わずかだが負のエネルギーを作り出すことに成功している。
ワームホール、二種類のカーブが存在する。
一つはワームホールが伸びる方向のカーブ。
もう一つは、ワームホールの内部を取り巻くようなカーブで入口(または出口)からみると輪っかに見える。
しかし根本的な疑問が残る。
ワームホールは、本当にタイムマシンとして利用できるのだろうか?
彼の計算によれば、ワームホールを通じて光速に近い速さで物体を送ることが出来るはず。

将来、新たな歪みが見つかれば人間を送ることも可能になるかも知れない。

モーガン・フリーマンからのメッセージ
~時間は、過去から未来へと絶え間なく流れているように思える。

 しかし、それは必ずしも正しくない。

 過去に起きた出来事が消滅するのではなく、宇宙という織物の一部として今も存在している。

 いつの日か
 過去と未来の糸を自由にたぐり寄せ、時間が持つ果てしない可能性と戯れることが出来るのようになるかもしれない~


※この記事は、エントロピー増大の投稿サイト さんの記事から多少編集を加え記載しています。詳しくはサイトさんをお読みください。

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