警察はスピード違反のドライバーに同情することはあまりありませんが、夜間の運転中に壮大なひらめきに気を取られた量子重力物理学者であれば、より良いチャンスがあるかもしれません.イタリアの物理学者カルロ・ロヴェッリは、彼の新しい本 現実は見た目とは違う:量子重力への旅 で次のように書いています。 . 「長い間探し求めていたアイデアを見つけたばかりだと説明しました。」
ロヴェリのひらめき？人気のある聴衆のために量子重力に関する本を書く方法を考え出す.切符のないRovelliの幸運を祈った警官にとっては、それで十分でした.
フランス南東部のエクス＝マルセイユ大学の物理学教授であるロヴェッリは、「ループ量子重力」理論のパイオニアの 1 人です。ストリング理論。 現実は見た目とは違う 、彼は現実に対する私たちの理解が、古代ギリシア人の考えから始まり、彼自身の考え、そしてリー・スモリンのような彼の共同思想家の考えに至るまで、今日どのように変化したかを図表にしています.
Rovelli が見ているように、現代の物理学者は、単一の「すべての理論」を野心的に試みることに時間を費やすべきではありません。まだ十分なデータがありません。 「そこに何があるかはわかりません」とRovelliは言いました。
最近の会話で、Rovelli は、量子重力の理論、空間と時間の非存在、そして人間が量子力学の奇妙さを本当に理解できるかどうかについて議論しました。
量子重力に関するアイデアを探求し始めたのはいつですか?
非常に早い。私は学生でしたが、物理学に進学することを決定するまでに時間がかかったという意味で、私は後期の学生でした。当時イギリスの物理学者であったクリス・アイシャムの量子重力学派のレビュー記事を偶然見つけました。私はあまり理解していなかったので少し時期尚早でしたが、問題は完全に、見事に美しく聞こえ、その瞬間から量子重力に取り組んできました.
「ループ量子重力」理論をどのように説明しますか?
そうではないことを最初に言った方が少し明確だと思います。それはすべての理論ではありません。統一理論ではありません。最終的にすべてを発見したからといって、物理学の終わりを装っているわけではありません。この可能性はまったくありません。特定の問題、つまり空間と時間の量子特性を解決するという希望があります。空間と時間は固定されたものではないことを私たちは知っています。それらは動的であり、量子力学に従います。しかし、彼らがどのようにそうするかについての明確な合意理論はまだありません.
ループ量子重力はストリング理論とどう違うのですか?
超弦理論は、はるかに野心的です。それは量子重力の理論として始まったのではありません。それは、重力のない相互作用の統一理論になろうとする試みとして始まりました。ひも理論は、重力の量子論を提供することも期待する方法で機能するため、量子重力の問題を解決します。そこにいるのはとても遠いです、と私は言います。理論の基礎を理解し、量子空間と量子時間を記述する方法の基礎を理解するための実際の努力で、まだそれに取り組んでいる人はほとんどいません.
ループ量子重力は、十分に焦点が絞られており、今日のひも理論とは異なり、明確に定義された理論であるため、精神が大きく異なります。ループ量子重力では、基本的な方程式を知っています。これをあれに変えなければならないかどうか、私たちの間で争うかもしれませんが、基本的な方程式は明確であるという感覚があります。明確な一連の原則があります。これはよりコンパクトな理論であり、より詳細に定義され、より詳細に焦点を当てています。
一般相対性理論と量子力学の統一理論は可能か?
まあ、私たちがそれに近づいているという兆候は見られません。たとえば、暗黒物質、つまり宇宙にある膨大な量の物質ですが、それが何であるかはまだわかっていません。そこに何があるかを知らずに統一理論を見つけようとすることは、私には非常に時期尚早に思えます。私たちは宇宙への問いかけの終わりに近づいていません。私たちがまだ知らないことは、まだまだたくさんあります。アインシュタインはある時点で統一理論を書こうとしました。彼は弱い相互作用と強い相互作用の存在を知りませんでした。電磁気学は電弱相互作用の一部であるため、この観点から見ると、これらの試みは完全に間違った考えでした.
私たちは似たような状況にあると思います。私たちは一般相対性理論を知っています。私たちは量子力学を知っています。原子中の陽子をまとめているのは何ですか?クォークの陽子をまとめているのは何ですか?これらは明確に定義されたプロパティです。量子重力 - それは具体的なものです。ブラックホールの中心では何が起こる?何が起こるかは誰にもわかりません。なんで？重力が量子になるからです。宇宙のまさに始まりに何が起こったのですか？重力はそこで量子だったので、誰も知りません。したがって、重力の量子論が必要です。大きな夢に駆られているわけではありません。これは、特定の物理的な問題と、うまく機能する一連の理論における特定の矛盾によって引き起こされます。
あなたは以前、空間と時間は「実在しない」と言いました。なぜそう言うのですか?
私たちは学校で、固定された空間はテーブルのようなものであり、その上で物事が起こり、時間がただ流れることを学びます.ニュートンからのこの定量的な見方があります。 Einstein では、このコンテナーが実際には宇宙でアクティブなものであることを理解しています。アインシュタインが言ったように、空間と時間は、私たちが没頭している大きなクラゲのようなものです。この理論は立ち上がった。したがって、この動的なものはすべて量子であることがわかっています。このクラゲを量子的に説明する必要がありますが、量子的に説明すると、固定された安定したものとして考えることができなくなります。
私たちはそれを量子電子のように考えなければなりません。つまり、量子力学における確率の雲のように、確率の雲の中で開いて広がることができるものです。空間の確率雲は複数であり、時間は複数であるため、宇宙が単一の時間内の単一の空間に含まれているとはもはや考えられません。もっと豊かなものが必要です。私たちの空間と時間の感覚が間違っているわけではありません。それは概算であり、自然はそれよりもはるかに豊かです。
ノーベル賞を受賞した物理学者のスティーブン ワインバーグは最近、New York Review of Books に次のように書いています。 、「量子力学をどのように使用するかについての議論はありません。それが何を意味するかをどのように説明するかだけです。したがって、問題は単に言葉の 1 つにすぎないのかもしれません。」彼は正しいですか?
彼のビジョンでは、私たちが量子力学を理解していないことが気に入りません。いいえ、世界を説明するために使用します。新しいアイデアが出てくるとき、それらは直感に反するものです。地球が丸いことを発見したとき、人々が地球の側面で逆さまになっているという考えは、比較的賢明な考えではありませんでした.今はそうです。量子力学についてはもっと議論が必要だと思いますが、うまく理解できると思います.
1965 年、リチャード ファインマンは次のように述べています。私たちはそうなると思いますか?
可能です。可能だと思います。しかし、当時の人々は量子力学について非常に無頓着だったので、ファインマンは非常に良い点を指摘していたと思います。 「ええ、私たちはそれを理解しています。」彼の要点は、現時点では誰もそれを理解していないということでした.もし誰かが彼のことを、私たちは決して理解できないと解釈したとしたら、ファインマンはとても怒っていただろうと思います。彼は「私たちは理解する」のチャンピオンです。そしてそうなると思います.
コーディ・デリストラティは、パリを拠点とする作家兼歴史家です。彼はのような場所で、本、文化、興味深い人間について書いています。 ニューヨーク タイムズ、 The New Yorker、The Paris Review、および イオン。 Twitter で彼をフォロー @デリストラティ
見る: プリンストン高等研究所所長のロバート ダイクグラーフが、万物の理論が出現する理由について説明します。
先頭の画像は Flickr の Charis Tsevis の厚意によるものです。
