LS博士は夢をみない

Frog In The White Coat.

空間の歪みが重力の話、あの球と布のたとえが納得できない

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頭を真っ白にしよう

もし重力のことを学校や本で学ばなかったとき、私は、”物がしたに落ちる”という現象をどう考えただろうか。たぶん、「引力」を想定して議論をすすめるだろう。ニュートンの万有引力の法則である。しかし、アインシュタインが相対性理論で重力を再定義したのは有名な話である。彼は、重力を時空の歪みとしたのだった。

 

問題のたとえ

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http://catbirdtt.web.fc2.com/gurabitonnniyoruzyuuryokunosikumi.html

私は、何の学もない人間であるから、賢い人が何を言っているのかはわからない。数学だってできないし物理だってできない。でも、宇宙の真理については興味があるし、少しくらいワクワクしてもいいじゃないか。

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参考:https://youtu.be/BtXUH8mf40Yの12:49あたり

これはCGであるが、ピンと張った布に重めの球体を落とし、そこにビー玉をころがすと、ビー玉は球体のまわりをくるくると回転しながら球体に近づくわけだ。

私が納得できないのは、これである。

どこに問題があるのかというと、重力を説明するために重力を前提としている点だ。意味がわかるだろうか。ビー玉が球体に引き寄せらせるのは重力がはたらいているからだ。それを用いては、重力は説明できたことにならない。重力を説明するとき、重力がない状況設定で重力を発生させることで説明がなされる。ビー玉と球体の例でいうと、無重力空間を想定して、どうようのことが起きるかだ。

たとえば、宇宙空間で布をピンと張ってビー玉を転がしたとしよう。私が思うに、どちらともフヨフヨ浮いて”球体にビー玉が引き寄せらる”状態にはならないと思う。私は宇宙にいったことがないのでわからないが。

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重力を前提としているというのは上の図である。重力の枠組みの中で重力を語ったとしても、その枠である重力を説明しなければならいし、それもまた、重力を前提として説明するならば、その重力も説明しなけばならない。

本来ならばどう説明すべきなのか

では、重力を説明するとき、どうすべきであるのか。私がこれを最初みたいときすごく納得したし、そうなのかあ、とさえ思った。しかし、よくよく考えてみると、全然説明になってなかったわけだ。

では、思考に移る。想像してみよう

一番身近な無重力空間といえば、水中である。私はその水を漂っている、となると、空間は水となるわけだ。空間の歪みを、水の流れとたとえる。私はその水の流れに従い、流される。これが重力である。

これが、一般人の私にもわかりやすい空間の歪みが重力であるという説明だ。

さらに、想像しよう

その水中に今度は、球体とビー玉と用意する。球体がビー玉に引き寄せられるような水の流れをつくることは可能だ。しかし、水の流れをつくるにはどうすればいいだろうか。私は1日一杯紅茶を飲むのだけど、砂糖がとけるように、スプーンでかき混ぜる。これを、水中の例にあてはめるのだとしたら、スプーンのような物を用いて水に流れを起こす、それに加えて、都合よくビー玉が球体に引かれるような水の流れをつくらなければならない。これは可能か。

スプーンで流れをつくるのと、物質が空間に歪みをつくるのは同義である。物質が空間に流れをつくって、物質はそれに従う、、、、

重力に一番近い水の流れは、渦潮である。渦潮がなぜ作られるのかを考えることは、重力を理解するのに役立つかもしれない。こういうのをアナロジーという。

もっと別の視点から考えよう。水の流れをつくる方法はスプーンだけではない。次に考えられるのが「」である。熱でも水の流れをつくれるならば、熱は空間に歪みをつくることになる。つまり、熱は重力を生み出す。これは、正しいのだろうか。これを考えるにあたって、熱はなぜ水に流れを生み出すのかをはっきりさせなければならない。それにくわえて、その理論に重力をもちいてはならないという制限つきでだ。そうじゃないと、布と球体のたとえと同じになってしまう。

あとがき

今回の記事にかくにあたって、興味深いサイトを見つけた。

思考の迷宮 案内人CATBIRD

こういう誰も見つけれないサイトを見つけるのが、最近の楽しみになっている。廃墟を探索しているみたいで面白い。

宇宙の謎を哲学的に深く考察しているサイト

EMANの量子力学

書いてから気づいたのだけど、この記事でも同じような主張がみられる。ただ、私とは別の角度でだ。興味があればのぞいてみるといいだろう。

世の中に出回っている重力の"表現方法"は間違っている!では「3次元」で描くと一体どうなるのか!?

では、今回はこれで終わり