最新物理学の不思議さ

こんな記事をWebで見つけました。非常に理解しにくい物理学の次元の話です。
「私たちは、自分たちが暮らす世界は縦、横、高さの3次元空間だと思っています。しかし、超ひも理論によると、空間が9次元でなければ数学的に矛盾が生じるのです。では、なぜ私たちが見ている空間は3次元しかないのか。これを解決するアイデアとして、9次元のうち6次元は小さく縮んでいて私たちには見えないと考えるものがあります。たとえば綱渡りをしているピエロを考えましょう。彼はロープの上を前後するだけなので、ピエロに見えるロープは1次元です。そのロープの表面にアリがいたとします。アリはロープの表面を前後にも左右にも動けるので、2次元の世界にいます。もしロープの内部にノミがいれば、ノミにとってそこは3次元の世界です。それと同じように、人間は9次元の世界にいるのに、3次元にしか見えていないだけ。そう考えるんです。
時間や空間の不思議や多次元世界が何となく理解できた記事でした。
一方では、非常にミクロな話として電子や光（光子）、片や巨大の宇宙空間に働く重力の話が実は一つの力としてみなすことがきるという概念が記載されていました。

電子や光子は超微細ミクロな話、一方は重力が絡むのは宇宙の話、それが同じ方程式で表せるというのです。
もし本当なら、今まで別々のものと考えられていた重力とその他の力は同じものかもしれない。
17種類とか18種類とかの素粒子も、大もとは一つであって、見え方が違うだけかもしれないという。
まったく異なるパラダイムに科学を持っていく可能性を秘めています。

さらにこんな記事も。
科学が急速に進歩した現代でも、この宇宙には未解明の不思議と謎があふれている。人間の鼻はどうやってにおいをかぎ分けるのか？ 渡り鳥は何を頼りに目的地に向かって正確に飛んで行くのか？ 光さえも逃げ出すことのできない天体「ブラックホール」のしくみとは？ これらの謎を解明する鍵になるのが「量子」だというのです。私のような門外漢でさえも非常に引き付けられる話です。

量子とは、電子に代表されるように「粒子」と「波」の性質をあわせ持った、微少な物質やエネルギーの単位のことです。

私たちが学校で教わった物理学では、「粒子はある位置に存在している」というのであったが、一方、粒子と波の両方の性質を持つ量子は、位置を観察した瞬間に波としての性質を失うが観察されない状態では、さまざまな位置に存在する可能性の波が重なった「重ね合わせ」の状態として存在するというのだ。
この「重ね合わせ」に加えてもう一つ、不思議な性質として、二つの量子がどれだけ離れた場所にあっても、一方の状態を観測すれば、他方の状態も分かるのだ。
「エンタングルメント」（量子もつれ）と呼ばれ、量子通信や量子コンピュータはこの性質を応用したものだ。

私たちが勉強した物理学の中で今一つ理解しずらいのが今現在の熱の状態を表す熱力学が扱うエントロピーという概念です。
物理学では、消費されて使えなくなった熱量とか「見えなくなった情報」 の量をエントロピー (Sと書く)と呼びます。
光さえも飲み込む質量が究極に潰れたブラックホールには熱力学的要素・場があるといいます。
私たちが教わったエントロピーや エネルギーは、常に体積（３次元）に比例する (シリンダーのように一定の体積を持つものの熱清算がエントロピー)というものでしたが、ブラックホールでは面積に比例するというのです。
通常の物質では情報は3次元、ブラックホールの持っている自由度は、 見た目よりも一次元低い面積に比例するというのです。 とても不思議なことなのです。

ブラックホールに引き込まれた「モノの情報」は消えるのではなく、別の場所に保存されるといいます。
その"別の場所"というのは、ブラックホールの外側を取りまく球面状の「事象の地平面」です。

つまり、ブラックホールをシャボン玉に見立てれば、内側に入った「モノの情報」は、外側の虹色が渦巻く球面上（２次元）に保存されるというのです。

この世はデジタルでできている？

この説をさらに推し進めたのが、ノーベル物理学賞受賞者のゲラルド・トフーフトやスタンフォード大学教授のレオナルド・サスキンドです。彼らの発想は突拍子のないもので、ブラックホールの原理から、「この現実世界にあるモノ・コトのすべては、どこか遠くにある二次元平面に書き込まれたデータの投影にすぎない」という結論を導き出したのです。しかも、さらに驚くのは、彼らがこの世をアナログではなくデジタルでできていると見なしていること。コンピュータが0/1の二進法で情報を記録するように、世界のモノ・コトのすべては0/1のデータで、空間領域の外側にある球面上にコーディングされているというのです。この理論は、三次元映像を二次元のフィルムに記録する「ホログラム」に似ていることから、「ホログラフィック理論」と呼ばれています。

重い星が重力崩壊してブラックホールが形成さ れるが、もとの星の情報は外から見えなくなる。物理では、そのような「隠れて見えない情報」 の量がエントロピー ですから、ブラックホールにはエントロピー的な場があるというのです。
その物体のもともとが持つ情報（色とか形状）は３次元情報であったものが表面に２次元情報として保存されるということになります。
これが私たちが意識できる世界の真の姿、ホログラフィック的な世界というのですが、直感的理解を超えます。

悪い頭で考えれば、情報の量＝面積 で表され、さらに発展させるとホログラフィー原理という考 えに行きつく。その先には宇宙の始原があるということなのだろう。