宇宙って実はシンプルなの？気になる～！✨

量子力学と一般相対性理論の二大巨頭について✨

量子力学と一般相対性理論は、20世紀の物理学の重要な理論です！科学者たちはこれらの理論がどれだけ正しいか、何度も実証してきました。ただ、限界もあることは忘れちゃいけないよ。特に、ブラックホールやビッグバンのような重要な分野では、うまく結びついていない点があるんです💭。

完全な理論を求めて🔍

今、私たちは「すべての理論」または、量子の性質と重力を両方組み合わせた理論の探索を続けています。候補はたくさんあるけど、テストするのは難しいのが現状。たとえば、最近のブラックホールの衝突の研究で、量子力学や相対性理論を検証しているんだ。

「弦理論」と「ループ量子重力」

新しい理論の代表として、弦理論とループ量子重力があるよ！弦理論では、基本的な粒子を点のようなものではなく、振動する1次元の糸として考えます🪡。

一方、ループ量子重力では、空間は無限に分割できるわけではなく、基本的な塊がループ状に繋がっているという考え方です。

量子重力理論の多様性✨

量子重力については、さまざまな理論があって、例えばエントロピーから重力が生まれるというものもあります。これらの理論は高度な数学に基づいていて、どうにかこの難題を解決しようとしているんです！💡

最近、ブライアン・コックス教授が気に入った新しい論文について紹介するね。この論文は、MITやカヴリ理論物理学研究所のダニエル・ハーロウ、ミハイロ・ウサティュク、イン・ジャオによって書かれたものです📚。

ヒルベルト空間って何？

この論文では、「ヒルベルト空間」が話題にされています。ヒルベルト空間は、3Dの幾何学を使うユクリッド空間を無限次元に拡張したものです。もしこれを閉じた宇宙に適用すると、ちょっと変わったことが起こるんだ。

この無限次元のヒルベルト空間は、実は閉じた宇宙において1次元になることが分かっています。重要なのは、そんな宇宙には外部の観察者が存在できないということなんです👀。

足りない情報の面白さ😅

コックス教授はこの論文を「技術的ではあるけれども、興奮するほどの内容」と語っています。読者への面白い注釈もあって、宇宙を見つめる神がいるかどうかの問題も考えさせられる内容だよ✨。ただ、この1次元の宇宙では、私たちも存在できないって言ってるんだ。

ホログラフィの原理

この論文では、私たちのような観察者がそんな宇宙にどう存在するかをホログラフィの原理を使って考察しています。たとえば、平面の表面が3Dオブジェクトのすべての情報を保持できるっていう仕組みです。

まとめとこれからの可能性💫

この論文が相対性理論と量子力学をうまく統合したわけではないけれど、ブラックホールの物理学に使える可能性があるかもしれません。もしそうじゃなくても、この足りない情報は歴史に名を残すこと間違いなし💖。

このプレプリント論文はこちらから読むことができるよ📄！

これからも量子力学や重力についての研究がどう進展するのか、楽しみだね！✨

宇宙の不思議について考えるのってワクワクするよね！ふふ、これからもっと深い謎を一緒に探求していけるといいな♪