科学

私たちは縦・横・高さの3次元空間に時間を加えた4次元時空で生きています。しかし、現代物理学の最先端理論である超弦理論とM理論によれば、この宇宙には実は11次元が存在する可能性があります。この記事では、11次元という概念がどのように生まれたの...

量子力学と一般相対性理論。20世紀の物理学が生み出したこの二つの偉大な理論を統合することは、現代物理学の最大の課題の一つです。その統合を目指す量子重力理論の中心的な役割を果たすのが、ホイーラー=ドウィット方程式です。この方程式は、宇宙全体の...

量子力学を学んだことがある人なら、シュレーディンガー方程式やハイゼンベルクの行列力学という名前を聞いたことがあるでしょう。しかし、これらとはまったく異なるアプローチで量子現象を記述する方法があります。それが、天才物理学者リチャード・ファイン...

私たちが見ている三次元の宇宙は、実は二次元平面に記録されたホログラムのような存在かもしれません。そう主張する「ホログラフィック原理」は、現代物理学において最も革新的な理論の一つです。この記事では、ホログラフィック原理の基本概念から最新研究ま...

「この宇宙以外にも、別の宇宙が存在するかもしれない」という考え方を聞いたことがありますか。最近のSF映画やドラマで「マルチバース」という言葉をよく耳にするようになりました。マーベル映画の『ドクター・ストレンジ/マルチバース・オブ・マッドネス...

宇宙はどのようにして生まれたのか。物質の最小単位は何なのか。重力とは一体何なのか。これらの根源的な問いに答えようとする物理学の理論が「ひも理論」です。別名「超弦理論(ちょうげんりろん)」「超ひも理論」とも呼ばれ、英語では「superstri...

「地球の表面って、どこまで行っても端っこがないのに、歩き続けても無限に広がっているわけじゃない」「ドーナツの表面も、端っこはないけど、ずっと歩いても宇宙まで行かない」実は、これらはすべて「コンパクト多様体」という数学の概念で説明できるんです...

ブラックホールに吸い込まれた物質の情報は、どこへ消えてしまうのでしょうか。この疑問は、現代物理学における最大の謎の一つ「ブラックホール情報パラドックス」として、半世紀にわたり科学者たちを悩ませてきました。量子力学では「情報は決して失われない...

「宇宙はどうやって始まったのか?」「ビッグバン以前には何があったのか?」こうした根源的な問いに対して、スティーヴン・ホーキング博士とジェームズ・ハートルが1983年に提唱した答えが「無境界仮説」です。この仮説によれば、宇宙の始まりには境界が...

「ブラックホールは光さえも飲み込んで、何も出てこない」という常識を覆す発見が、1974年にイギリスの物理学者スティーヴン・ホーキングによってなされました。それが「ホーキング放射」です。この理論によれば、ブラックホールは実は真っ黒ではなく、ご...

「特異点定理」(とくいてんていり)という言葉を聞いたことがありますか？ブラックホールや宇宙の始まりに関する重要な数学的定理で、現代宇宙論の基礎を築いた画期的な発見です。この記事では、特異点定理の意味、発見の経緯、物理学的意義、そして現代科学...

「ブラックホールは光さえも脱出できない」と聞いたことがある人は多いでしょう。しかし、1974年にイギリスの物理学者スティーヴン・ホーキングが驚くべき理論を発表しました。それは、ブラックホールが実は放射を出していて、ゆっくりと蒸発していくとい...