カタツムリ系@エンタメ・レビュー (ポップ・サイエンスはデフォルト)

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【ホーキング、宇宙を語る②】創造主の出番のない宇宙。秩序どころか、不確定性原理が行き渡る宇宙。

こんにちは、カタツムリ系です🐌

300ページに満たない、比較的薄めの文庫本。しかし、中身の濃いことと言ったら💦一粒で何度も美味しいとは、このこと。しかも、ハードカバーでなく、リーゾナブルな価格の文庫本なんですよね😊でも、電子書籍版はないんです。まぁ、特には困らないのですが。

ホーキング、宇宙を語る―ビッグバンからブラックホールまで (ハヤカワ文庫NF)

出典はアマゾンさん。

前回の記事↓

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【目次】

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静的で一様だと思っていた宇宙は、なんと膨張していた!!

どでかい望遠鏡を作ったアメリカ人のハッブルさんが(もちろん実際に手を動かしたのは別の人でしょうが)20世紀の前半にいろいろ発見されます。

P-69

われわれから遠ざかっていく星のスペクトルは赤い端の方にずれ(中略)

ていかのを発見。これを「赤方偏移」と言います。しかし、だからと言って宇宙の膨張には直ちに結びつきません。なぜなら、

P-69

その当時、大部分の人たちは、銀河がごく無秩序に運動していると考えており、当然青方偏移したスペクトルも赤方偏移したスペクトルとと同じくらいの割合で見つからだろうと予測した

青方偏移赤方偏移の反対で、われわれに近づいてくるときに見られる、光の色。さらに

P-69

銀河の赤方偏移の大きさすら無秩序ではなく、その銀河とわれわれの距離に正比例している。言いかえると、銀河は遠ければ遠いほどらそれだけ速く遠ざかっているというのだ!

たしかに大事件ですね。宇宙が膨張している、すなわち、われわれから急速に遠ざかっているのですから。例えば、まもなく太陽が遠ざかっていくんじゃないのとか、惑星間のバランスが崩れて変なことが起こりそうな気がしますものね!!たしかに、この事件のインパクトはホーキング博士も同じく感じるところらしく

P-70

宇宙が膨張しているという発言は二十世紀の偉大な知的革命の一つである

と。

 

ブラックホールへの第一歩

P-84

自分自身の重力で崩壊していく星はある領域の中に閉じ込められるが、その領域の表面は最終的には大きさゼロに収縮していくことを示した。表面積がゼロになるなれば、当然体積もゼロになる。星の中のすべての物質も体積ゼロな領域の中に圧縮されるので、物質の密度の湾曲率は無限大になる。言いかえれば、ブラックホールと呼ばれる時空のある領域の中に、特異点が生じる

天体が自分の重さに負けて、ぺしゃんこになっていき、なんとゼロになってしまうという、究極の状態。特異点という、文字通り、特異なポイントについて、論争もいろいろあったようですが、やがて

P-86

量子効果を考慮に入れると特異点は消え去るのである。

特異点があると言って論争になったそうですが、特異点が無いと言っても、それはそれで論争を呼びそう💦

 

今までで一番分かりやすい、不確定性原理説明

まだ、理解の浅いところはあるでしょうが、ちょっと光が差してきました。

P-88〜89を私なりにかなり編集。

  • 前提ー①)観測するには顕微鏡によって、光子をぶつける方法が唯一
  • 前提ー②)観測するには、波の谷から次の谷までが、もっとも小さい単位となる。通常、これより小さい観測対象を相手にしているので、より波長の短いものを選択することによって精度があがる
  • 考察ー①)位置の精度アップのためには、とにかく、波長の短いものを用意する必要がある。しかしながら、波長の短いものは振動数が大きくエネルギーが大きい。従って、観測対象の粒子の散乱度合いが高く、粒子の運動に思わぬ変化を与える。従って、もともとA地点に向かっていた粒子は大きく方向転換し、B地区に向かうことになる。ここで、位置の精度をあげると、次に観測できる粒子の位置、すなわち、距離に誤差がでる。距離に誤差があれば、速度(=距離➗時間)に誤差が生じ、速度に誤差あれば、運動量(=質量✖️距離➗時間)にも誤差。
  • 考察ー②)光子をぶつけられた観測対象の粒子が行なっていた元々の運動を変えないように、弱いエネルギー(→振動数少ない→波長長い)で光子をぶつけると、当然、波長が長い分、位置は誤差が大きくなる

個人的には、不確定性原理の理解が少し進んだような感触が得られたでけでも、かなり満足😊

 

また、次回。

 

#ホーキング、宇宙を語る

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#不確定性原理