橋本幸士のレビュー一覧

超ひも理論をパパに習ってみた 天才物理学者・浪速阪教授の７０分講義

―この世は”ひも”でできている―

このような言葉を聞いてすぐにピンと来る人はごくわずかかもしれませんが、実は最先端の物理の分野では超弦理論という考え方があます。そしてそこで議論されているのは、素粒子がイメージとしては輪ゴムのような”ひも”として存在しているのではないかということです。われわれ人間を含め、この世に存在しているものはすべて突き詰めれば素粒子からできています。そのためこの素粒子がひもであると考えると冒頭のような表現がありえてしまうのです。

また、ひも理論に欠かせないのが次元という概念です。我々が感じることができる次元は縦・横・高さの3次元までですが、ひも理論では例えば9次元といった異次元を考えないといけなかったりもします。


前置きが長くなりましたが、この本はひも理論及び異次元について物理学者のお父さんとその娘との会話を通して説明・解説している本です。

この本の良い点として図が多く、わかりやすい点が挙げられます。異次元がポイントとなるこの本ですが、例として描いてある図がわかりやすく、改めて図の強力さを感じました。また、マルダセナの予想という呪文のような内容の読んだだけではよくわからない予想が出てくるのですが、やはり図のおかげで概念はつかむことができました。このように読んでぴんと来ない部分でも図が助けになることが読んでいて何度かありました。

そして、最も目から鱗が落ちたのは次元は力の伝わり方を見ればわかるという視点です。なぜこの世は3次元だとわかるのかと問われたときに答えに窮しますが、力の伝わり方を調べれば次元がわかります。この本ではバネや水面などを例に挙げていますが、個人的には物理学で現れる逆2乗則の説明で腑に落ちました。逆2乗則の2乗はどこからくるかというと球体の表面積(4π×rの二乗)です。数式の導出の過程で出てきたこの二乗が残り、導出した数式が実験結果と一致していることから、この世は3次元であるということがわかるのです。私は現在物理を学んでいる立場ですが、この次元に関する視点はこれまで学んできた中で完全に抜けていたものだったので、これが得られただけでもこの本を読んでよかったと思いました。


まとめると、ひも理論及びそれに付随した異次元を中心とした話題をわかりやすく解説しており、イメージや概論をつかみやすい良書だと思います。おすすめです。




余談
物理学ではこの世に4つの力(重力・電磁気力・強い力・弱い力)しかないと考えられています。ひも理論は提唱された当初はあまりホットではなかったそうですが、これらの力の統一を考える際にひも理論を用いて考えるとうまくいくということから研究が盛んにおこなわれるようになったという経緯があります。もちろん最先端の分野なのでひも理論に対する反対意見を存在しますが、一見無駄に見えてしまう研究でも無駄にならないものであり、多少の遊びや余白を許容する余裕が大切だと感じました。

超ひも理論をパパに習ってみた 天才物理学者・浪速阪教授の７０分講義

今まで単語でしか分からなかったことが、ばばばと全てが鮮やかにつながった。読み始めは、こんな女子高生がありえないと受け止め難かったが、最後はこの設定で良かったと思う。とにかく説明がうまい。共形不変性、ホログラフィーという対応理論のあたり、本当にうまい。

・平面波の方程式から質量が出てくる機構。p84
・グルーオンだらけになる=逆ゼロ乗法則。p101
・陽子が異次元の方向に回っているとするとエネルギーがあることになり、質量を持つ。p107
・それを異次元空間に拡張し、質量を持たせる計算例。p114
・光は開いたひも。あらゆる方向に振動できるから。p127
・重力はとじたひも。振動が二種類で距離が計算できるから、p129

超ひも理論をパパに習ってみた 天才物理学者・浪速阪教授の７０分講義

超ひも理論の入門書。高校生の娘に向けて話す、というていを取っているので、難しいと思った部分があってもスルーして最後まで読むことができる（難しい部分はコラムで補足されている）。
物理学者についての描写は、「あーこういうひといるよねー、こう思われるよねー」って感じで、物理学者の方のご家族にオススメ？(笑)

ホログラフィー原理とはなにか 宇宙と素粒子を統一する最新理論

極端に言えば、まるでホログラム写真のように、この宇宙も本当は2次元なのに、3次元の空間として見えている。さらに噛み砕いて言うと、「宇宙は幻」ということになるのだという。

このホログラフィー原理という不思議な考え方を通して、「宇宙（最も大きなもの）はいったい何からできているのか」という問いに、素粒子(最も小さなもの)から迫る、現代物理学の最前線。

宇宙の始まりとは何か？という問いには、素粒子レベルの宇宙を考えることのできる物理学も必要。
宇宙物理学と素粒子物理学の融合が実現すれば、その糸口を掴めるかもしれない。相対性理論と量子力学など、未だ辻褄が合わない部分があり、それを解決するための新しい理論の有力候補のひとつが『ホログラフィー原理』とのことだ。

数式の細かいところまで理解したとは言い難いが、
簡潔でわかりやすい説明のおかげで、直感的にどのような概念なのか知ることができた。

この奇想天外な考え方が真剣に検討され、多くの研究者を巻き込んだ一大研究テーマとなっていることに驚かされた。今後、この理論をめぐる研究がどのように展開し、どんな新しい発見につながっていくのか、楽しみだ。

ホログラフィー原理とはなにか 宇宙と素粒子を統一する最新理論

宇宙誕生に迫る最新の物理研究の概念をイメージで記述してあるが、途中からついていけなかった。それでもホログラフィー原理が、空間創発に関する唯一の理論であり、重力が存在する物理システムを、空間次元が一つ小さい時空での別の物理システムで記述できる点は、とてもおもしろかった。

ホログラフィー原理とはなにか 宇宙と素粒子を統一する最新理論

・重力が働いているシステムは、それと等価な別のシステムによる記述が可能である。そしてその別のシステムの記述には重力が含まれない
・あらゆる量子もつれには、小さなワームホールが付随しているのではないか

ホログラフィー原理とはなにか 宇宙と素粒子を統一する最新理論

理論物理学において、森羅万象を説明しうるカギとして多くの研究者が注目する「ホログラフィー原理」を一般読者向けに解説するブルーバックス。映像用語としてのホログラフィーとは別物。
物質の構造を突き詰めると素粒子に行きつくが、その入れ物たる空間はどのようにできているのか。この問いを理論的に解明できそうなのがホログラフィー原理であると著者は述べる。

この世界の成り立ちを説明するために、その次数を下げることで手持ち理論の射程内に入れようとする攻め方が果たして成功するのか、道半ばですが興味深いですね。
本書では原理の概念をイメージしやすいように嚙み砕いて説明してくれていますが、具体的中身である計算部分を省略したために納得感が希薄になってしまって消化不良でした。詳述されたところで私の頭はついていけないのですが・・・
騙され感はありつつも何となくのイメージ把握にはつながったので、継続して自分のペースで理解を深めたいと思います。

ホログラフィー原理とはなにか 宇宙と素粒子を統一する最新理論

素人読者だが、全般に分かりやすい説明でとても良かった。
ホログラフィー原理は、突飛な異端の論理などではなくて、物理学者が真剣に取り組んでいる有力な理論であるらしい。GKP-W関係式は、難しくて理解できたとまでは言えないけれど、考え方のイメージくらいはできたかも。我々が宇宙を3次元空間と認知しているのは、我々自身が3次元のホログラムだからなのか。。認知を根本的に覆す理論だ。

ホログラフィー原理とはなにか 宇宙と素粒子を統一する最新理論

一般向けに書かれた本だが、自分には難しかった。
量子力学と相対性理論を統合させた重力量子理論統一の鍵とされるのがホログラフィー原理であるということで、イメージはつかむことができた。
【目次】
第1章 宇宙は何からできているのか?
第2章 ホログラフィー研究の今
第3章 ミクロの物理学、その成功と立ちふさがった大問題
第4章 重力とはどのような力なのか
第5章 ホログラフィー原理の歴史--ブラックホールが生んだ原理
第6章 ホログラフィー原理は力を時空と置き換える
第7章 ホログラフィーの未来--超ひも理論がホログラフィー原理を証明するか?
第8章 量子もつれが時空をつくる? ワームホールとホログラフィー
第9章 はたして、私たちの宇宙はホログラフィックなのか?

ホログラフィー原理とはなにか 宇宙と素粒子を統一する最新理論

　文章は平易、構成は丁寧、そして内容は決して平易ではない、ホログラフィー原理についての解説書。
　どうにも扱いづらい重力と言うものを、別の存在にまるっと置き換える事で、重力に縛られる事なく、理論を組み立てることができる。重力の存在しない、一次元下の空間（3次元からすれば2次元）の活動で、重力が存在する次元の活動が説明できる、と言うそんな感じの……　うん、もっと勉強が必要ですね。
　理解が追いついているかは別として、文章はとても読みやすいもの。六章の図解は膝を打つものでした。こんなこういう概念を、図で示せるんだ……　と。

　昔どこかで読んだ、ブラックホール情報パラドックスの話なのかな、と思って読み始めたのですが、もっとスケールの大きな話でありました。
　常日頃悩むような問題とはまるで違う、こういう本を読むのは、頭の切り替えにとても大事。
　折に触れて読み返したいと思います。

博士が愛した論文 研究者19人が語る“偏愛論文”アンソロジー

小林武彦　生物はなぜ死ぬのか
ヒト　44歳と60歳が加齢変容が顕著
限界寿命115歳位　115歳以上はこれまで73名　熱力学的な崩壊ではなく遺伝子のプログラム　チンパンジー　ゴリラの寿命44歳
石原安野あや
ニュートリノ　南極

物理学者のすごい思考法（インターナショナル新書）

随筆

毎日こんなこと考えながら過ごしてるのか～と楽しく読めました。
ちょこちょこ挟まれる奥さんの的確なコメントがとても好きです。

博士が愛した論文 研究者19人が語る“偏愛論文”アンソロジー

各分野の研究者の熱い思いが感じられる一冊。正直難しい内容も多いが、自身のキャリアと照らし合わせての話が興味深い。
一人ひとりの文量が少ないので、とっつきやすい。

博士が愛した論文 研究者19人が語る“偏愛論文”アンソロジー

19人の研究者がそれぞれ1つの論文を挙げ、それについて語るという本。最初から論文への偏愛全開で読ませてくれる。学問領域は多岐にわたっているが、どの分野にもすごいブレークスルーはあるもんだとか、専門分野の伝え方というのは人によって違うものだと思いながら読んだ。中でも最後の2章、「老化」の話と「南極の氷で超巨大なニュートリノ望遠鏡を作る」という話はとても興味深い。
数学の章は正直ちょっと残念。ただ体験を書くのではなくて、数学や代数幾何のおもしろさがなんとなくでも伝わる内容であってほしかった。

物理学者のすごい思考法（インターナショナル新書）

物理学者の発送というのが常に不思議を科学するというか、そういうところがあるのだと言うところ、そうなんだろうなとように納得をした。そうやって力な自然現象について理論的に考えると言う癖が強って事はうらやましいなと素直に思った。そんな当たり前のことが実はわからないと言う。すごく恥ずかしい思いも感じた。これから少しでも理論的に考えていけるといいかなと、この年になってまた思うありがとうございました。

物理学者のすごい日常（インターナショナル新書）

良書。
物理学、物理学者のことが少しわかった。
日本には1,000人程度おられるらしい。
やはり、理屈っぽくげて付き合いにくいかも。
紙と鉛筆があれば仕事ができるらしい。この世はまだまだ未知であふれているらしい。

物理学者のすごい日常（インターナショナル新書）

物理学者は日常の出来事をどう捉えているのか？を様々な切り口で魅せてくれる。あらゆる出来事を物理現象と捉え、一見全く異なるもの同士が共通の法則に従っていると仮説する考え方は、正誤関係なく面白い。

一方、常識外れな思考の持ち主は、その失敗談も常識外れだ。
—-
外は雨が降っている。傘は無い。
筆者「雨の終端速度から計算すると、この姿勢と速度で移動すれば、濡れずにキャンパスへ辿り着けるはずだ！」
20分後、そこにはずぶ濡れの筆者がいた。
—-
とか面白すぎ笑

物理学者のすごい日常（インターナショナル新書）

難しい部分もあったが、物理学者の頭の中はこんな風に考えているのか、と面白おかしく読めた。物理学が苦手でも気軽に読めるエッセイ。

物理学者のすごい日常（インターナショナル新書）

物事の捉え方が素敵。理系ってそうだよねって思う（森博嗣さんにも通じるものがあるかもしれない）。夏の炎天下の京都、雨に濡れない方法、イギリス人が傘を持たない理由、亡くなったお父さんが「空にいる」件、桃を4人で均等に分ける方法、混むバスを避ける方法、満員電車で席を確保する方法（これは私もやったことがある）、連結した席での貧乏ゆすり対策。『物理学者のすごい思考法』も読んでみたい。

物理学者のすごい日常（インターナショナル新書）

私には物理学者の義父がいます。義実家で義父との話題に窮していて、何か良いヒントが得られないかと思い、書店で購入しました。

傘なしで雨に濡れずに帰る方法や、貧乏ゆすりの波を打ち消そうとする話、どの話も仮説と検証結果に解離があり、くすくす笑えます。もちろん、理論はしっかりあるので、「科学」も堪能できる内容となっています。

特に良かったのが、人の死に対する考え方を書いている章です。著者は、死に対して唯物論的な考え方(人間は火葬後に水と二酸化炭素になり、大気中に帰る等)をお持ちなのですが、それでも無機質な方ではなく、文章の中から大切な人を失った時の悲しみが十分に伝わってきました。とても著者に好感が持てる章でした。

物理学者が皆この様な考え方だとすると、とても義父と噛み合う話ができる気がしないのですが、日常に少しでも科学的な視点を取り入れてみようと思わさせてくれる、そんな一冊でした。