自然界の階層構造と物理法則(5)


宇宙には様々な現象があります。超新星爆発、恒星の核融合、超電導などなどです。
人類はこれらほぼすべての現象をたった2つの理論で表すことに成功しました。その理論が、一般相対性論と量子論です。
宇宙を幾何学上の舞台だと記述する一般相対性論を使えば、重力や宇宙のエネルギー電磁気学的現象、力学的現象を説明できます。


対する量子論は、宇宙を場と場に満たされた粒子で表します。こうすることで、素粒子の相互作用を計算できるようになり、宇宙の様々な現象を説明可能です。量子場は様々な周波数で振動しています。波には正のエネルギーを持つものと、負のエネルギーを持つものがあります。通常この2種類の波は、お互いに打ち消しあうことで真空になります。

真空と言う空間は量子場であり、正のエネルギーを持つ波と負のエネルギーを持つ波でゆらいでおり、干渉し打ち消されることで真空になっています。通常、波は非常に安定していて穏やかですが、稀に不確実性によって乱れることがあります。すると打ち消されることのなかった波が粒子として出現します。これを仮想粒子と言います。仮想粒子は、あくまでも計算上の道具であり、それを直接観測することはできません。
量子場は、常に正のエネルギーを持った仮想粒子と、負のエネルギーを持った仮想粒子が出現し、再び衝突し消えていきます。
以上が、 私たち身の回りの現象も含めた宇宙のあらゆる現象を説明する理論です。

×

非ログインユーザーとして返信する