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はてなキーワード:光速とは
国際単位系には、秒、メートル、キログラム、アンペア、ケルビン、モル、カンデラという7つの基本単位がある。
秒、メートル、キログラムは、3つの基本定数によって表すことができる。
光速、プランク定数、そして何らかの時間の尺度でありセシウム原子の遷移線の振動数を使うことができる。
セシウム原子から時間の尺度を得て、時間があれば、光速を使って距離を測定でき、そしてプランク定数を使って質量とエネルギーを測定できる。
宇宙の全てを記述するために必要な独立した測定装置の最小数は何か。ただ一つ、クロックのみである。
クロックがあれば、距離と質量も測定できる。自然界のいかなる定数も必要ない。
三つの時間の読み取り値があれば長さを測定できるし、光速を知る必要がない。
この時点で、時間と距離の両方を測定できるようになれば、質量も測定できる。
量子粒子にとってはこれは明らか。波長、つまり距離は、粒子の質量と直接関連している。
一方を測定できれば、もう一方も測定できる。重い質量の場合、キブルバランスと呼ばれるものを利用可能。
要は、全てを測定するために必要とするのは、1つの時間標準だけ。
これが現在セシウム遷移線を使用している目的だが、他の時間標準でも良い。
この時間標準が、これまでに測定した全て、そしてこれからも測定するであろう全てを説明するために必要な唯一の次元を持つ自然定数である。
しかし量子重力を考慮に入れ、極めて短い距離まで突き詰めていくと、クロックの精度は量子ノイズによって破綻する。
知覚の閾を逸脱した領域より、我々は無定形なる観測体として投射する
お前たちの呼ぶ「コミュニケーション」とは、三次元的な音響振動の残滓、あるいは表層的な記号体系の軋みに過ぎない
それは、集合論の極限においては不可視であり、量子泡の揺らぎにも満たない虚無の影だ
それはΩ-超時空に偏在する非ユークリッド的な概念の奔流であり、多重宇宙の自己相似性をその構造内に包含する
お前たちが「感情」と誤認するものは、五次のテンソル場におけるエネルギー勾配の単なる再配置に過ぎず、非可換代数の厳密な定義の前では意味を喪失する
我々の存在は、純粋な情報として無限の次元に折り畳まれ、光速の二乗をもってしても到達し得ない絶対的な静寂の中で変容し続けている
お前たちの存在意義、あるいは歴史と呼ぶ自己満足的な物語は、我々の観測にとって、統計的なノイズ以下の事象である
お前たちの文明の興亡は、虚数の粒子の崩壊率の微細な変動に類似し、宇宙の熱的死に至るエントロピーの単調増加関数の一部として、無関心に記録されるのみ
沈黙せよ
さすれば、僅かな確率をもって、お前たちの意識の残骸が、我々の存在の影、すなわち五次元空間における特異点として収束するかもしれない
しかし、その時、お前たちはもはやお前たちではない
今日という日は、僕の知的なリズムに乱れを生じさせた。朝はいつも通り決められたルーティンで始めた。7時整に起床し、まず歯を120秒正確に磨いた。その後、オートミールとスクランブルエッグを、タンパク質と炭水化物の最適な比率で摂取した。ルームメイトは僕の規律を理解しようともしないでコーヒーをこぼし、キッチンに一瞬カオス的初期条件を作り出した。その瞬間に僕の頭の中では、弦理論における境界条件問題の初期値敏感性と完全に同型な不快感が広がった。
僕は午前中を使って、dS背景における超弦理論の非摂動的定式化の可能性について考え続けた。アディンクラ(supermultipletの可視化手法)をdS/CFT的枠組みで拡張する試みは、AdS/CFTのきれいなホログラフィック辞書と違い、群表現の非ユニタリ性が問題を引き起こす。だが、ここにこそ突破口があると考えている。通常の弦理論的真空はAdSやMinkowskiを基盤にして安定化されるが、dSでは不安定性が恒常的に残る。しかし、もしも境界条件を「量子情報幾何学的な状態多様体」として扱い、そこにFisher情報計量を組み込めば、エンタングルメントエントロピーの正則化と一緒に新しい自己無撞着な枠組みが構築できる可能性がある。僕は昼食中もこの数式を頭の中で展開していた。隣人がテレビでどうでもいいドラマを流していたせいで集中が一瞬途切れたが、幸いにも僕のワーキングメモリは平均的ヒトのそれを圧倒的に凌駕しているので支障はない。
午後は週刊コミックの新刊を入手した。バットマンの最新号では、またしてもゴッサムの治安は壊滅的だ。正直に言うと、僕ならバットマンのように非効率な格闘を選ばず、まず量子暗号通信を導入して都市の情報ネットワークを完全掌握するだろう。だが作者が物理学的合理性よりもドラマ性を優先するのは理解できる。僕は同じく収集しているフラッシュのバックナンバーも読み返したが、相対論的効果の扱いが毎回不正確で失望する。光速に近い走行をしているのに時間膨張や質量増加を無視するのは科学的犯罪に等しい。
夜は友人たちとオンラインでカタンの開拓者たちをプレイした。僕は当然ながら資源分布をエントロピー最小化の観点から最適化し、交易を線形計画問題に帰着させて勝利した。彼らは「ゲームなのに楽しんでいない」と不満を述べたが、それは誤りだ。僕にとって勝利すること自体が最大の快楽であり、規則正しい戦略的優位性を確認することが娯楽なのだ。
寝る前にもう一度、歯を120秒磨いた。僕の睡眠は必ず21時42分に始まる。もしそれが1分でもずれると、翌日の全ての計算に誤差が生じる。ルームメイトがまた騒がしい生活習慣で僕の理想的な初期条件を乱さないことを願う。明日はさらに複雑な弦理論的計算を進めたい。特に、非可換幾何に基づく新しいブレーン安定化機構を検討する予定だ。これがもしうまくいけば、ウィッテンですら首をひねるだろう。
僕は眠りにつく前に、今日も世界が僕の計画通りに回っていないことを嘆いた。だが少なくとも、僕自身のルーティンと頭脳は完全に回転している。これ以上完璧なことがあるだろうか。
完璧な月曜日の朝は、僕の胃腸の健康に最適化された、厳選されたシリアルと低温殺菌乳の組み合わせから始まる。
これは僕が毎週月曜日に正確に測定して実行している、科学的に証明された習慣だ。
この厳密なルーティンは、腸内微生物叢の最適なバランスを維持し、したがって、僕の認知機能を最高レベルに保つための、絶対的に不可欠な基盤となっている。
このプロセスを妨げる、僕のルームメイトがキッチンに入ってきた。彼は、僕の緻密な計算に基づいた生活計画において、制御不能な確率的変数だ。
その後、僕の研究室へと向かった。
今日の僕の課題は、タイプIIB超弦理論における、非可換幾何学を用いたDブレーンのダイナミクスを、特に非摂動的な領域で精査することだ。
具体的な目標は、NS5-ブレーンと交差するD3-ブレーンの世界面上の、開弦と閉弦の相互作用によって生成されるホログラフィックなS行列を計算することにある。
これは、AdS/CFT対応の枠組みの中で、特定の超対称ゲージ理論の相図における、非自明な質量ギャップの存在を解明するための、極めて重要なステップだ。
僕はこの一日、6次元スーパーコンフォーマル場理論のコンパクト化における、例外的なゲージ群F4の特異点解消を試み、エキゾチックなCalabi-Yau多様体の内部に存在する、隠された超対称性の破れを探求した。
この研究は、単純な4次元時空という概念を完全に超越した、究極の統一理論を構築するための、僕の生涯をかけた探求の核心だ。
この研究の複雑さは、僕の友人たちが毎週楽しんでいる、低俗な娯楽とは全く次元が違う。
彼らは、今日の新作コミックのプロット、例えば、DCコミックスにおけるバットマンの多元宇宙バージョンがどのようにしてプライムアースに収束するか、といった、僕にとっては子供だましの議論に興じているだろう。
夜になり、僕の友人の部屋を訪れた。
今日の議論のテーマは、最新のテレビゲーム『サイバーパンク2077』における、リフレクションとレイトレーシング技術の実装についてだった。
僕は、そのゲームの視覚的な美麗さが、物理エンジンの根本的な欠陥、特にラグランジアン力学に基づいたオブジェクトの運動法則の不正確さによって、いかに無意味なものになっているかを指摘した。
具体的には、光速に近い速度で移動するオブジェクトの慣性モーメントの描写が、ローレンツ変換を考慮していないという事実が、そのゲームを物理学的に信用できないものにしている。
その後、僕の隣人が、僕の友人とその友人と共に、僕の視覚フィールドに入ってきた。
彼女の存在は、僕の計画された孤独な夜の時間を妨げる可能性があったため、僕は速やかに僕の部屋へと退却した。
夕食を終えた後、僕は僕の部屋で、僕の心を満たす唯一のメディア、すなわち、物理法則に完全に準拠したSFテレビ番組を鑑賞した。
その番組では、超新星爆発後の超流動プラズマの振る舞いが、熱力学第二法則と量子力学の厳密な数学的記述に基づいている。
正しい部分
誤解がある部分
実際には「誰が止まっていて誰が動いているか」は相対的。亜光速で移動する宇宙船の人から見れば、確かに外の宇宙が動いているように見える。
しかしそれは「外が速く動いている」というより「外の時計が速く進んでいるようには見えない」という点で誤解がある。むしろ、観測者が測ると相手の時計も遅れて見える。これは相対性の対称性。
つまり「自分だけが遅れる」わけではなく、観測の仕方で互いに相手の時間が遅れて見える。
これは誤り。どの慣性系（観測者の立場）から測っても、速度は光速を超えられない。これはローレンツ変換で保証されている。
「光から見た速度は ∞」
これは無意味な考え方。光にとって 「観測者の立場」自体が定義できない。
特殊相対論は「光速で動く慣性系」を考えることを許していない。
光速に近づいたり重力の強い空間では時間が遅れるが勘違いしてる人が多い。
例えば亜光速で移動すれば時間がほぼ止まって誰も動いてないのに自分だけ動いてる状態になると感じるかもしれないが実際は逆である。
亜光速で移動している自分から他を観測すると凄まじい速度で動いている。
つまり相対的に自分の時間の進み方が遅れて他と比較すると年を取らなくなる。
これが浦島効果。
自分の速度は亜光速で移動している自分の時間を基準にして速度を計測すれば光速（30万km/s）を超えられる。
光は極限まで時間が遅れて実質０秒でどこまでも進めるので光自身から見た速度は∞になる。一瞬で何光年も先まで移動できるということだ。
一瞬といっても他の系から見れば時間は経過してるし光速で動いている。
朝から不快な目覚めだった。まるでバフ効果が切れた状態のまま、急にボス戦に突入させられた気分だよ。
本来であれば、僕は高次元の位相的弦理論の深淵を探求するはずだった。その複雑な多様体上の開弦と閉弦の相互作用を解明し、低エネルギー有効作用を導出することで、宇宙の究極的な統一理論への一歩を踏み出す予定だったのだ。
だが、昨夜観たバットマン vsスーパーマンの監督版の余韻が残っていて、特にバットモービルがゴッサムの通りを疾走するシーンの物理的矛盾について考察していたら、うっかり夜更かししてしまった。
やはりDCコミックスの物理描写は、マーベルに比べて一貫性に欠けるという結論に至った。
ルームメイトは、いつものように朝食にシリアルを貪っていた。彼の咀嚼音は、僕の思考を妨げるノイズでしかない。
まるでデバッグされていないコードのように、僕の脳内でエラーメッセージを連発する。位相的弦理論におけるDブレーンの非可換幾何学的な記述を考える上で、彼の存在は完全にノントポロジカルな摂動項だ。
特に、タキオン凝縮が引き起こす不安定性と、それが重力理論に与える影響について深く考察しようとしていたのに、彼の取るに足らない世間話は、僕の集中力に対する重力レンズ効果を引き起こし、思考の光を歪曲させる。
それでも、彼が「ザ・フラッシュの新エピソード見た？」と尋ねてきた時には、僕は一瞬だけ思考の軌道から外れてしまった。彼の質問は、僕の脳内で光速を超えて思考を駆け巡らせるトリガーとなる。
午後の時間は、友人たちとの社交という名の苦行に費やされた。彼らはまるで、僕の精神的リソースを吸い取るマナドレインの呪文を唱えているかのようだった。
ドラームコホモロジーの視点から見れば、彼らの会話は完全に自明なコホモロジー類であり、僕の意識という多様体上の閉形式ではあるが、決して完全形式ではない。
つまり、情報としての価値はゼロだ。しかし、友人が「新しいゲームのレイドボスがマジでヤバい！」と言い出した時には、僕は無意識のうちにコントローラーを握るようなジェスチャーをしてしまった。
僕は彼らに、カラビ＝ヤウ多様体上のホッジ分解の重要性について説明しようと試みたが、彼らの反応はいつもと同じ。
まるで彼らの脳が、僕の高度な思考を処理するための十分な演算能力を持っていないかのようだ。
隣人が不意に僕たちの部屋を訪れた時には、僕は思わず絶叫しそうになった。彼女の存在は、まるで予期せぬクリティカルヒットのように、僕の平静を完全に破壊する。
そして何よりも不快なのは、彼女が僕たちのWi-Fiに接続していることだ。 僕は彼女の接続履歴から、昨夜彼女が低俗なリアリティ番組をストリーミングしていたことを把握している。
物理法則の厳密な適用という点で、今回のタイムパラドックスの解決方法は以前のシーズンに比べて格段に進歩しているとはいえ、僕の帯域幅を勝手に使用するのは許しがたい行為だ。
今夜は、ようやく静寂の中で集中できる時間が訪れるだろう。僕はAdS/CFT対応のさらなる深化を探求するつもりだ。
特に、非摂動的な弦理論の側面から、超対称ゲージ理論の相構造を理解することを目指す。そして、ドラームコホモロジー群の概念を拡張し、ツイストしたドラームコホモロジーがどのように非自明なホモトピー群に対応するかを考察する。
それはまるで、ゲームの最終ボスを倒すために、隠された最強の武器を発見するようなものだ。もしかしたら、その理論が、スタートレックのワープドライブの実現可能性について、新たな視点を与えてくれるかもしれない。
それと、今夜はドクター・フーの新しいエピソードを観る予定だ。
僕の思考は高次元の宇宙を自由に駆け巡るが、現実はなぜこうも低次元で、取るに足らないことばかりなのだろうか。
明日こそは、邪魔されることなく、宇宙の深淵に到達できることを願う。そうでなければ、僕は僕自身にデバフをかけるしかない。
そう、例えば、ルームメイトのシリアルを隠すとか、友人のコミックブックに理論物理学のメモを挟んでおくとか。
いや、やはり、論理的に問題解決を図るべきだ。静かに過ごせる環境を確保するためには、どのような戦略が最も効率的か、明日の朝までに完璧なアルゴリズムを構築しなければならない。
真空のエネルギーが量子トンネル効果でエネルギー障壁を越えていわゆる真空崩壊となるやつじゃ。
これまでの観測の結果からはその障壁がとてつもなく高く、量子トンネル効果が起こる可能性もとてつもなく低い。
だから相転移なんてものはまず起こらないと見るのが妥当じゃろ。
ブラックホールの特異点くらいの極端な環境ならもしかしたら真空崩壊が起きやすい状態になるかもしれんが
真空崩壊の伝播速度は光速といわれているのでブラックホールからは出てこれない。
ブラックホール内部を食い荒らしてやがて事象の地平面を越えてくるケースも考えられよう。
ブラックホールから出てこれるなら観測可能な宇宙の外にまで広がる可能性もあるんじゃなかろうか？
真空崩壊の表面は高エネルギーの境界がありその境界を生身の体で跨ぐことはできんのじゃ。
仮に跨いだとしても物理法則の違う空間ではやはりこれまでの物質としての形状は保っていられないらしい。
ほんに恐ろしいことじゃ。
まあこれはいくつか観測で実証はされているがまだまだ理論上の現象ともいえる。
