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2016.07.10

『次元とは何か』

カテゴリ：自然・環境

図書館で『次元とは何か』という本を手にしたのです。

『フラットランド』という本を読んで以来、暇な大使に次元へのこだわりが生まれたわけで･･･この本を借りた次第です。

ムック、ニュートンプレス、改訂版2012年刊

＜商品の説明＞より
2008年４月に刊行されたNewton別冊「次元とは何か」の改訂版です。12年5月発行

＜読む前の大使寸評＞
『フラットランド』という本を読んで以来、暇な大使に次元へのこだわりが生まれたわけでおます。

rakuten 次元とは何か

｢見えない次元｣のあたりを見てみましょう。

p148
■｢見えない次元｣はほんとうに存在するのか？
学生：私たちの目に見えない次元が、ほんとうにこの宇宙に存在するかどうかを確かめることはできますか？

博士：人類はこれまで、空間は３次元だと信じてきました。もし実際に、目に見えない空間の次元、つまり｢余剰次元｣の存在が確認されたならば、コペルニクスの地動説や、アインシュタインの相対性理論の登場に匹敵する、科学史上の大事件になることはまちがいないでしょう。

　そして、驚くべきことに、今後数年のうちに余剰次元の存在が実証される可能性があります。それは、スイス、ジュネーブの地下に建設された大型粒子加速器｢LHC（Large Hadron Collider）｣で行われる実験によるものです。

LHC

LHC

学生：いったいどんな実験ですか？

博士：光速近くまで加速した陽子と陽子を、観測装置の中で正面衝突させます。そして、衝突した陽子が、どのような粒子に生まれかわるのかを観測するのです。

■見えない次元をどのように測るのか
博士：LHCでは、陽子を７兆電子ボルト（光速の99.9999991%)という高エネルギー状態にまで加速した上で衝突させます。陽子をここまでの高エネルギー状態にまで加速するのは、世界ではじめてのことですから、どんな粒子が飛び出すのか、実験をしてみないと誰にもわかりません。

学生：どんな現象がおきれば、余剰次元が実証されたことになるのでしょうか？

博士：一つの可能性は、｢陽子の衝突によって、エネルギーの一部が余剰次元の方向に逃げだしてしまう｣という現象を確認するものです。ビリヤード台の上で、2個の球が衝突することを思い浮かべてください。

　衝突はビリヤード台という２次元の世界でおきますが、衝突の際に生じる｢カーン｣という音は、ビリヤード台を取り巻く３次元空間に伝わります。もしこの宇宙に余剰次元が存在するなら、これと同じようなことが、LHCでおきるかもしれません。

　つまり、３次元空間でおきた陽子の衝突によって、そのエネルギーの一部が余剰次元を含む高次元空間にもれだす可能性があるのです。

学生：もれだしたかどうかをどうやって知るのですか？

博士：衝突で生じた粒子のエネルギーを足しあわせた値が、衝突前の陽子の値よりも少なければ、衝突によって高次元空間にエネルギーがもれだしたことを確認できます。

　また、小さな人口ブラックホールの生成・蒸発を確認することで、間接的に余剰次元の存在が実証される可能性もあります。

この本も次元へのこだわりに収めておきます。

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