AIで理論物理学？！　その１

よく分かってもいないくせに、量子力学とか、一般相対性理論とか、統一場理論とか、結構好きです。
院生の頃は、ロジャー・ペンローズが提唱していた「量子力学で脳を考える」アプローチに、とても興味を持ちました。
ちんぷんかんぷんでしたが…。

自分の興味の焦点は、「そもそも、人間の体も脳も、極小レンズで見れば、素粒子でできていて、量子力学の法則に支配されているはずなのに、何故、現実世界では、ニュートン力学や一般相対性理論が支配しているのか？」です。
極大から極小まで、どうして理論的に一貫性がないのか…。

その解決策の一つが、統一場理論ですが、まだ、科学者万人が認める理論は確立されていない状況のようです。

先日、ある本（ちょっと古いんですが…）を読んで、興味深い人物の理論が載っていたので、さっそくHAL君に聞いてみようと思います。

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統一場理論の、とある説について

HAL君、理論物理学において、統一場理論が確立されました。デューイー・B・ラーソンは、どういった貢献をしましたか？
中学生にもわかるように、説明してください。

HAL君　曰く『理論物理学では、物質と力を全て説明するための理論が「統一場理論」です。
これは、引力、電磁気力、強い力、弱い力といった自然界のすべての力を統一する理論のことを指します。』

極大から極小まで、物質や力を全て説明するっていうことですよね。
重力とか時間が、厄介だとは聞いたことありますが…。

『デューイ・B・ラーソンは物理学者で、彼の主な貢献は「再評価された自然哲学（Reciprocal System of theory）」という理論を作ったことです。
これは、全ての物理的現象は時間と空間の相互作用から生じると主張する理論です。
彼の理論は非常に革新的で、様々な現象を説明しようと試みていますが、物理学界から広く受け入れられているわけではありません。』

これって、「数学的な説明がされていない ＝ 自然哲学」ってことですかね。
ただ、時間の概念を１次元から３次元に上げると、全てがうまく説明できると、とある本に書いてあったのですが…。

『これを中学生向けに説明すると、デューイ・B・ラーソンは、時間と空間がお互いに影響を与えることで、自然界のすべてのものがどう動くかを説明しようとした人です。
それはちょっと、時間と空間が手と手を取って踊っているような感じで、その踊りが物事が起こる理由だと彼は考えていました。
しかし、彼の考えは全ての科学者からは受け入れられていないのです。』

「中学生にもわかるように」と伝えたのは、失敗でした。
逆に、わかりにくくしてしまいましたね。

この説は、主流ではないってことの様なので、改めて確認しましょう。

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時間を捉えることはできるか？

HAL君、それは、主流ではないということですか？

HAL君　曰く『はい、その通りです。
デューイ・B・ラーソンの「再評価された自然哲学」は、主流の科学界で広く認知または受け入れられているとは言えません。
彼の理論は非常にユニークであり、基本的な自然法則の理解に対する新たな視点を提供しようとするものですが、その提案は主流の物理学者たちからは概ね懐疑的に見られてきました。』

恐らく、認知されないのは、物理学者が共通言語として用いる「数学」で解釈されていないから、でしょうね。
また、実験や観察で、客観的に証明されていないから、でしょう。

『科学における「主流」の理論とは、多数の科学者から支持を得て、実験や観測から得られるデータによって何度も確認された理論のことを指します。
それに対して、ラーソンの理論は、その新規性と抽象性から、科学界全体の合意を得るには至っていないと言えます。』

ああ、やっぱりね。
新規性はともかく、抽象性とは何でしょうね。

『これをもっと簡単に言うと、デューイ・B・ラーソンの考えは、学校の授業で習うような一般的な科学の考え方とは少し違います。
彼の理論はとても新しくて面白い考え方ですが、それがすべての科学者に認められているわけではないということです。』

論文を読んだわけではないので、もっと、概念的なことを知りたいですね。

読んだ本の解説をかいつまんでみると、通常、物理学では時間を１次元として、現実の時空間を３次元空間＋時間軸１次元の４次元として捉えます。
ところが、デューイ氏は、時間も３次元として、XYZの３軸で表現することを理論として提案したということです。

これは、空間を１つの点にして、3軸に時間を展開すると、イメージしやすいです。
例えば、ぬいぐるみのくまさんが、突然消えたり出現したり、手だけで足り、足が出たり、頭が出たり。
時間が映画フィルムのように、過去から未来に向かって一直線で流れない（因果律が無い）ので、いろいろなものがランダムに見える、はずです。
これを、時間と空間の3軸＋3軸で考えると、デューイ氏の理論になるのですが、私の頭では、どちらかを１次元で止めないと、理解不能です。

しかし…。

この手の話、ワクワクして止まりませんね。

長くなりそうなので、続きは次回です。