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2008年4月 7日 (月曜日)

「時空」の自分なりの解釈


アインシュタインが「相対性理論」を提唱してから、僕らの世界は空間の広がりの三次元の世界から、時間という次元を加えたある意味では四次元の世界として扱われるようになった。しかし、時間と空間とはまったく同じものではないらしい。

さて、この「次元」だが、どう考えるかが難しい。ミクロな世界を扱う「量子力学」では、素粒子の形や性質への考察として「ひも理論」「超弦理論」等があるが、例えば「超弦理論」では、10次元の空間が必要とされ、「M理論」では、11次元であるという。ミクロな世界の集合体であるはずのマクロの世界にはそんなに次元は存在しない。これはいったいどう考えればよいのか?

量子力学まで考えていると頭が混乱するので、とりあえず、三次元の世界から「時間」を次元として考えるにはどうしたら良いかと考えた。今から書くことは、まったくの個人的文章で、科学的でも何でもありませんので、誤解の無いようにお願いします。

僕の考えたことは、「次元とは、『同時に存在できる可能性』だと考えるとわかりやすい」ということだ。

以下のように「線」があるとする。「線」は一次元である。わかりやすいように太くしてあるが、「線」だから、太さという概念は無い。だから、線上のある場所に「点」が存在すれば、もうその場所には別の「点」は存在できない。

次に、次元を増やして「面」を考える。すると、「面」には、その面上に引いた線に交わるように別の線が引ける。交点の場所はひとつの点だが、その交点に対応する別の線上の点は無数に存在する。つまり、「線」という一次元ではありえない元の線に対応する「別の点の存在」が、二次元となることで可能となる。

同様なことが、二次元の「面」から三次元の「空間」に拡大するときにも言える。「面」上にある面積を持った赤色の広がりが存在するとき、この部分には別のものが同時に存在することはできないが、その面に空間が交差すれば、「面」にとってはまったく同じ場所に別の広がりが無数に存在することが可能になる。「同時存在の可能性」が生じることを「次元が増える」と考えればよいのではないだろうか。

では、「時間」ではどうか。

ある「空間」に下のようにオートバイが存在しているとする。今、オートバイがあるのに、同時にそこにケーキは存在できない。可能性は無い。

ところが、5分後(10分後でも1時間後でも)、オートバイを移動させれば、そこにケーキを存在させることは何の問題も無くできる。「今」とか「ある一瞬」に同時に別々のものが同じ「空間」に存在することは不可能だが、時間がずれれば、つまり時間という軸を空間に加えれば「同時存在」の可能性が生じるのだ。

…… 以上、妄想の世界でした。

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