陰謀観察&研究
by gangster007
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Scientists Question Nature's Fundamental Laws
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自然の基本原理そのものに疑念を持つ科学者

■ Scientists question nature's fundamental laws
By Michael Schirber
[SPACE.com - 11 July 2006]
http://www.space.com/scienceastronomy/060711_science_tuesday.html

自然の「定数」に対する一般的信頼が、過去最悪の状態になる
かも知れない。最近の研究は、光速度や原子核を結合する目に
見えない接着力のようなある種の基本パラメータの値が、過去に
おいて異なっていた可能性のある証拠を発見した。
「これらの定数が一定の値であるべき理由など、絶対に無い」
ケンブリッジ大学の天文学者、マイケル・マーフィーは言う。
「これらは物理学では有名な数値。しかしそれが何故その値で
あるのかを説明する、現実的根拠を我々は持たない」

観測された差異は小さく、概算的に100万分の2、3の部分だが、
それが関連するものは巨大。我々が今まで慣れてきた3次元から、
超6次元に空間を広げる必要性があるのは言うまでも無く、さらに
物理学の法則そのものが書き直されねばならないだろう。

証拠の線

異なっている「定数」についての証拠は、主にクエーサーの研究
上に集中する。クエーサーは非常に明るい天体。それは巨大
ブラックホールを原動力とする。それらのうちのいくつかは非常
に遠方にあり、その光は120億年前に放射された。天文学者は、
初期の宇宙が現在と異なっていたかを判断するために、この古代
の光のスペクトルを研究する。具体的には、彼らは吸収線を観察
する。それはクエーサーと我々の間のガス星雲に起因するもの。
吸収線は、ガス雲の内部に何があるのかを正確に示す。なぜなら
各タイプの原子は、それが吸収する特徴的な1組の周波数のような
”指紋”を持っているからだ。

1999年、マーフィーと彼の同僚は、これらの”指紋”が時間と供
に変化する、最初の有力な証拠を発見した。ハワイのケック観測
所のデータを使用し、彼らは10億歳のクエーサーの線と、それに
対応する地球で観測された線の周波数の違いを検知した。
これらの地球に到着した線のうちのいくつかは、十分な特徴を示
さなかったので、マーフィーと同僚は、クエーサー・スペクトル
の変化が実際に存在する事を確かめる為に、慎重な研究室実験を
最近行った。スペクトルは、物質の構成要素の周波数に分解され
た基本的な光。白色光がプリズムを通過し虹を形成するのとよく
似ている。

定数にあるもの

吸収線の周波数は、多種多様のパラメーターに依存するので、
時にクエーサー観測は、過去に光はもっと速かったとか、電子は
もっと弱い電荷だったとか、を示しているものと解釈される。
だがケンブリッジ大学の理論学者カルロス・マーティンは、これ
は完全に正しいわけではないと、LiveScienceに述べた。
「変化する光速度とか電子の電荷について話すのは、無意味」
何故なら、これらのパラメーターの値自体が、変化する可能性の
ある単位を含んでいるからだ。例えば、光速度がある日、定規と
時計で計測されたとする。仮に翌日の同じ計測が異なる値を出し
た場合、光速度が変化したか、定規の長さが変わったか、時計の
計時が変わったか、誰もそれを言う事は出来ない。この混乱を
回避する為に、科学者は無次元数(計測された結果のそれぞれの
値の比率の純粋数)を用いる。マーフィーのデータの変化の場合、
妥当な無次元数は微細構造定数がそれにあたる。(しばしば
ギリシア文字アルファによって示される)それは電磁力の強さを
記述するもの。

マーフィーはαが過去小さかった事を発見したのだが、さらに
他の「有名な数」も、時間の気まぐれの影響を受けるかもしれな
い。「あなた方は、全ての基本的な定数の変化を予測する」
その研究者は言う。したがって今年4月、パリ宇宙物理学研究所
のパトリック・プティジャンと共同研究者らが、クエーサー・
スペクトルの分子吸収線の中の、陽子と電子の質量比の変化を
発見したのも、全く驚きではなかった。その質量変化は、初期
宇宙の「強い力」の結合定数がより大きかったと解釈が可能な
ものだ、とプティジャンは言う。

定理の穴

時間で変化する自然の定数は、アインシュタインの等価原理に
違反する。それは、原子核や電磁力のあらゆる方法の実験結果は、
たとえ何時何処で行われた場合であっても、すべて同じ値を示す
はずと述べる。仮にこの原理が無効だとすると、重力場に落下さ
せた2つの物体は、わずかに異なる割合で落下するはず。その上
アインシュタインの重力理論、「一般相対性理論」は、もはや
完全に正しいものでは無いだろう
とマーティンは言う。

「相対性理論」に替わるポピュラーな理論:超弦理論は、実際に
変わりやすい定数を予言している。(それは亜原子粒子がひもを
振動させており、宇宙は10以上の空間的次元を持つと仮定する)
このひも理論によると、特別な次元は我々からは隠されている。
だが自然の真実の定数は、全ての次元上で定義される。したがっ
て、隠された次元が拡張するか収縮するかした場合、我々の
ローカルな3次元上の定数の変化として我々はこれを認識する。

ひも理論が正しくなくとも、現在の重力モデルは、他の基本の
3つの力とそれが結びつく為に、修正される必要が恐らくある。
「我々は不完全な理論を持っている。ゆえに貴方は、新しい理論
を示す穴を探している」マーフィーは言う。
定数の変化とは、ちょうどそのような穴の事かもしれない。


「定数の時間変化」の観測についての同内容の日本語解説文が、
日本の国立天文台のサイトに上がっている。国立天文台より、このエントリの
SPACE.COMの方がはっきりと書いていてよっぽど面白いのだが、
まわりくどくて控えめな国立天文台の日本語の解説も、比較の為に一応記録。
この国立天文台のページに使われている壁紙が、意味深。
天体望遠鏡とドームが、コンパスと直角定規に見える。
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square and compass
■ 国立天文台 アストロ・トピックス (216)
  初期宇宙での水素分子と重元素
[2006年5月29日 国立天文台・広報室]
http://www.nao.ac.jp/nao_topics/data/000216.html

現代の物理学では、一般的に、これらの物理定数の値を“定数”
として扱い、自然現象を記述し、理解しようとします。しかし、
これらの物理定数は宇宙のどこでも、いつでも同じ値なのか、
という疑問があることも事実です。例えば、重力と量子力学を
統一的に扱う大統一理論や超ひも理論では物理定数が変化する
ことを予測しています。【中略】

今回の発見は、初期宇宙での星形成や銀河形成の理解が進むだけ
でなく、基礎物理学への重要な議論のきっかけになることが
期待されるものです。



■ Scientists question nature's fundamental laws
[MSNBC » Technology & Science » Space News July 11, 2006]
http://www.msnbc.msn.com/id/13816702/

Related Link:
■ Square and Compass
[About.com - Masonic Symbols]
http://altreligion.about.com/library/glossary/symbols/bldefsmasoniccompass.htm
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■ Emblematic Structure of Freemasonry
http://www.wacoscottishrite.org/html/masonicmap.htm
2006/07/18追記
国立天文台のページに使われている壁紙が妙に引っ掛かるので、画像追加。





Scientists question nature's fundamental laws
Laws such as the speed of light may have been different in the past

By Michael Schirber
Updated:
2:28 p.m. ET July 11, 2006
http://www.msnbc.msn.com/id/13816702/

Public confidence in the "constants" of nature may be at an all time low.
Recent research has found evidence that the value of certain fundamental parameters, such as the speed of light or the invisible glue that holds nuclei together, may have been different in the past.
"There is absolutely no reason these constants should be constant," says astronomer Michael Murphy of the University of Cambridge.
"These are famous numbers in physics, but we have no real reason for why they are what they are."
The observed differences are small ― roughly a few parts in a million ― but the implications are huge:
The laws of physics would have to be rewritten, not to mention we might need to make room for six more spatial dimensions than the three that we are used to.
Lines of evidence
The evidence for varying constants focuses primarily on quasar studies.
Quasars are extremely luminous objects, powered by giant black holes.
Some of them are so far away that their light was emitted 12 billion years ago.
Astronomers study the spectra of this ancient light to determine if the early universe was different than now.
Specifically, they look at absorption lines, which are due to gas clouds between us and the quasars.
The lines reveal exactly what is in the clouds, since each type of atom has a "fingerprint" ― a set of specific frequencies at which it absorbs.
In 1999, Murphy and his colleagues found the first convincing evidence that these fingerprints change with time.
Using data from the Keck observatory in Hawaii, they detected a frequency difference between billion-year-old quasar lines and the corresponding lines measured on Earth.
Some of these Earth-bound lines were not well characterized, so Murphy and others recently performed careful lab experiments to confirm that there is indeed a shift in the quasar spectra.
A spectra is basically light split into its component frequencies, much like when white light goes through a prism to produce a rainbow.
What's in a constant
Because the frequencies of absorption lines depend on various parameters, the quasar observations are sometimes interpreted as indicating that light was faster in the past, or that the electron had a weaker charge.
But theorist Carlos Martins of the University of Cambridge tells LiveScience that this is not entirely correct.
"It doesn't make sense to talk about a varying speed of light or electron charge."
This is because the values of these parameters include units that might change.
The speed of light, for instance, might be measured one day with a ruler and a clock.
If the next day the same measurement gave a different answer, no one could tell if the speed of light changed, the ruler length changed, or the clock ticking changed.
To avoid this confusion, scientists use dimensionless constants ― pure numbers that are ratios of measured quantities.
In the case of the shifts in Murphy's data, the relevant dimensionless constant is the fine structure constant (often designated by the Greek letter alpha), which characterizes the strength of the electromagnetic force.
The researchers found that alpha was smaller in the past, but other "famous numbers" would not be immune to the vagaries of time.
"You would expect variation in all the fundamental constants," Murphy says.
It was therefore not entirely a surprise when ― in April of this year ― Patrick Petitjean of the Astrophysical Institute of Paris and his collaborators detected a change in the proton to electron mass ratio from molecular absorption lines in quasar spectra.
The mass variation can be interpreted as the strong force's coupling constant being larger in the early universe, Petitjean says.
A hole in the theory
Time-varying constants of nature violate Einstein's equivalence principle, which says that any experiment testing nuclear or electromagnetic forces should give the same result no matter where or when it is performed.
If this principle is broken, then two objects dropped in a gravitational field should fall at slightly different rates.
Moreover, Einstein's gravitational theory ― general relativity ― would no longer be completely correct, Martins says.
A popular alternative to relativity, which assumes that sub-atomic particles are vibrating strings and that the universe has 10 or more spatial dimensions, actually predicts inconstant constants.
According to this string theory, the extra dimensions are hidden from us, but the "true" constants of nature are defined on all dimensions.
Therefore, if the hidden dimensions expand or contract, we will notice this as a variation in our "local" 3D constants.
Even if string theory is not correct, the current model of gravity will likely need to be revised to unite it with the other three fundamental forces.
"We have an incomplete theory, so you look for holes that will point to a new theory," Murphy says.
Varying constants may be just such a hole.

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by gangster007 | 2006-07-14 23:33 | SCIENCE
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