2018年11月05日

思考実験 非局所的作用 光速を超えて情報が瞬間的に伝達される

思考実験 非局所的作用 光速を超えて情報が瞬間的に伝達される


情報や力の伝わり方に、局所的作用と非局所的作用があります。
局所的作用は、物体Aが物体Bに直接触れるか、Bに触れている他のものに触れるときには局所的に影響しています。
作用が直接的であるといえます。

非局所的作用は、非局所性の本性は無媒介の遠隔作用です。物体Aから物体Bに中間の何ものにも接触することなく飛躍すると考えられています。
重力や電磁気力は距離の2乗に反比例して力は減少します。強い相互作用(核力)、弱い相互作用(放射性元素の崩壊)も距離とともに衰えます。

非局所的相互作用が仮に存在するとすれば、場や他の何ものによっても媒介されることはないでしょう。
途中どれだけ物質をはさみこんでも相互作用を遮蔽することはないでしょう。
非局所的作用は距離とともに減少しなせん。非局所的影響は瞬間的です。伝達の速さは光速による制約をうけません。
非局所的作用はAからBまでの距離を減衰なしに時間の遅れなしに、空間を越えて結びつきます。
非局所的相互作用は媒介を要せず弱まることなく、即時的であります。


スピンが0である粒子が反応して、結果、スピンを持つ粒子2 つが一度に生成されたとします。
この粒子のスピンが上向きか下向きかは測定するまで分かりませんが、一方を測定して上向きだったなら、もう一方は必ず下向きであるはずです。
そうでなければ角運動量保存則に反することになります。

相対論が破れているのか、角運動量保存が破れているのか、それとも量子力学の解釈が間違っているのか。
これを実験で確かめるのは簡単ではありません。
思考実験なら簡単ですが、具体的な手段を考え始めるとすぐに壁にぶつかることになります。

一組のペアだけを作り出す技術。
生成した粒子に影響を与えることなく、待ち構えている検出器へとまっすぐ導く技術。
1粒子のスピンだけを検出する技術。これらは非常に難しい。
だからと言って多数のペアを作れば、どの粒子とどの粒子がペアなのか分からなくなってしまいます。
しばらくは思考の中だけで実験を続ける以外にないようです。

そこで、物質が局所的作用を前提とした実験が以下のような方法です。
方解石の間の角度1つ1つに対してPC測定は、多数の光子対を測ったとき一致の割合がどれだけ得られるかを確認します。ベルの定理は方解石間の角度を0°〜90°まで変えていく時に、一致の割合がどれだけかということであります。
0°ではPC=1(完全に一致)
90°ではPC=0(完全に不一致)
ここで思考実験
光子グリーンの検出器は地球上にあり、ブルー光線の検出器は540光年離れたベテルギウスに、ふたご状態の相関する光は両者の中間地点にある宇宙船から放出されるとします。
グリーンの光線を地球に、ブルーの光線をベテルギウスにと正反対の方向に向けて放射します。
500光年隔てられた2つの方解石結晶から、上向き(U)下向き(D)で構成された2進メッセージが時刻を合わせて現れるとします。
2つの方解石の角度が同じであればPC=1(例えば12時の方向)、つまりグリーンとブルーは完全に一致します。

グリーン UDUDDUDDDUUDDDUU
ブルー  UDUDDUDDDUUDDDUU

方解石が同調しているときは、ベテルギウス上のブルー観測者とグリーン観測者は同一メッセージを受け取っています。
方解石の角度を変えるにつれてPCが1から0まで変わっていくので、PC=3/4となるある角度α°が存在します。この角度α°は4つの光子対につき一致は(平均)3つあり、不一致は1つです。

グリーン UDUDDUDDDUUDDDUU
ブルー  UDUUDUDUDUUUDDUD

グリーンのメッセージは記号4つにつき1つの割合でブルーのメッセージと食い違いが生じます。
(赤の太字が1/4割合で不一致)

方解石を12時の方向にそろえます。メッセージが同じであることを観察します。グリーンの方解石をα°回す。1/4の割合で誤りが生じます。ブルーの方解石に関しても同じであります。
局所的仮定
ブルーの方解石の回転はブルーのメッセージしか変えることができない。グリーンの方解石はグリーンのメッセージしか変えることができない。これがベルの局所的仮定であります。

局所的仮定.bmp

ブルーの方解石をα°回すとブルー系列に対して1/4の誤りを生じさせ、グリーンの方解石をα°回すとグリーン系列に1/4の誤りを生じさせます。
グリーンとブルーの誤りが偶然に一致する場合があるので(偶然の一致が生み出す見かけ上の一致)、方解石が2α°だけずれている時、誤りの比率は2つあるいはそれ以下が予想されます。
角度α°における誤りの比率が1/4 であればその2倍である2α°では2/4を超えることがありません。
しかし実験結果は2α°ずれた方解石では不一致が3/4 に上がることを示しました。
ベルの不等式を破っています。



ベルの不等式.BMP


実験の前提は局所的作用です。局所的作用が破られているということは、500光年離れた地球とベテルギウスの距離を瞬間的に情報が伝わって影響したことを意味しています。



次にアランアスペクトの実験について考えてみます。

全スピンがゼロである2粒子系を考えます。
これは、2つの粒子が互いにスピンを打ち消しあって全体のスピンがゼロという意味です。

片方の粒子のスピンが上向きであればもう一方の粒子のスピンは下向きです。
また、片方の粒子のスピンが右向きであればもう一つの粒子は左向きになります。
粒子がどのような位置にあろうとも2つの粒子のスピンの大きさは等しく向きは互いに反対になります。

実験装置の磁場を変えることにより電子の方向を変化させるとします。
片方の電子が実験装置の磁場を通ることにより電子の方向が上向きならば片方は測定するまでもなく下向きであります。
また、実験装置の磁場を変えることにより通過した電子の方向が右向きならば片方は測定するまでもなく左向きになります。

次に粒子が実験装置に近づきつつある途中で実験装置の磁場を変えるとします。

領域Bに向かって進んでいる粒子は領域Aに向っている粒子が上向きから右向きに変えたことを知り、そのためスピンを下向きから左向きに変ってしまいます。

領域Aで磁場の向きを変えたことによって領域Bで起こることが変化してしまいます。

これは2つの粒子の間に説明できない相関関係があることを意味しています。
領域Aにある粒子のスピンの変化を、領域Bにある粒子が即座に知ったとしか思えません。

領域Aで起こる出来事と領域Bで起こる出来事を光という信号で結び付けるのに十分な時間がないとすれば、物理学の通常の考え方に従う限り、領域Bで領域Aの出来事を知るとこができません。
こういう場合、「空間的時空距離にある」といいます。
空間的時空距離とは作用が光速で伝わっても2つの出来事に影響関係がないことをいいます。

局所作用の原理によれば、ある出来事から空間的に離れた時空距離にある実験者がその出来事に変化を与えることはできません。
局所作用の原理であれば常識です。つまり、我々から空間的時空距離にある実験結果は我々がその実験と同時刻にしたこととは何の因果関係もありません。


アスペクトの実験では粒子が到達する瞬間、観測開始の10-6秒前に観測装置の状態を変えることができます。
観測直前に観測装置の状態を変えるので「観測装置の状態に関する情報」は、素粒子の到着する前に他方の領域に到達することはありません。(情報が光速以下でしか伝わらないとすればそうなる。)

ベルの不等式 2.BMP

しかし結果は、10⁻6乗秒に磁場を変化させたにもかかわらず、情報(観測装置の状態の変化)が片方に伝達されたことになります。(光速をこえて)

光速を超える粒子をタキオン粒子といいます。
従来の理論では、タキオン粒子が考えられませんでした。その最も大きな理由は、粒子の質量を速度Dであらわす式にあるのではないでしょうか。

相対計算7.bmp

m0:静止しているときの物体の質量
m:動いているときの物体の質量
v:物体の速度
c:光の速度
ブルーバックス:タイムマシンの話し・超光速粒子タキオン 参照

止まっている時の質量がm0なら、速度Vで走る時、質量は式でみるようにmにかわります。
速度Vが光速Cに近づくほど分母のルートの中は小さくなります。したがってmが大きくなり、V→Cでm(質量)が無限大になってしまいます。無限大の質量は考えられませんから、いかなる粒子も光速を超えることができないと考えられています。
速度がV=Cで分母が0になってしまいます。分母がゼロだと具合が悪ので、分子の方もゼロにして、つまりm0=0光子の静止質量はゼロであるといっています。0/0という式を使わざるをえなかったようです。
この数式では、物体の速度が光速に近づくほど重くなっていきます。

光速を超えるタキオン粒子が観測された時、式の変更が余儀なくされ、新しい宇宙時代が幕開けとなるのではないかと思います。







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posted by ガンちゃん at 18:30 | Comment(0) | 物理・科学・宇宙論 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2018年10月08日

宇宙人リーディング理系秀才編 ブラックホールとビックバンの矛盾する関係

宇宙人リーディング理系秀才編 ブラックホールとビックバンの矛盾する関係

対象者の宇宙時代の魂は金星がルーツであるといい、ベガやプレアデス、ケンタウルスαも経験しているということですから、地球で創造された平均的な魂の歴史よりかなり古いのかもしれません。

金星時代にエルミオーレがユリ星人を創造されていたときにお手伝いをしていたということですから、主・エルカンターレと深い関係があることがうかがえます。

論点が多岐にわたるので絞りこみをかけて感想を述べたいと思います。

ビックバン宇宙論について説明した個所がありますので、その辺に絞り込みをかけて考察してみます。

「ビックバンそのものは宇宙の一点が破裂して広がった」というわけではなさそうです。
台風の目の周辺には渦が巻いています。
その渦の外周といいますか外側が三次元物質世界に対応していると考えているようです。
ただ、いちばん外側の渦と内側の渦は無関係ではありませんから、三次元に限定して宇宙を論じることはおそらく出来ないでしょう。

宇宙論は他次元との関係で論じられるべきだと思います

以前私は以下のように述べました。
数学にはプラス・マイナスがあり、実数・虚数があると述べプラスとマイナスは同じ次元ですから除外すると実数と虚数が残り、次元と対応させて実数は実次元(3次元)、虚数は他次元(霊界)と仮定しました。
実数に対応する宇宙には虚数に対応するエネルギーが充満しており、バランス状態が維持できなくなると、あるいは動かされると渦動が生じます。
虚数に対応する高次元エネルギーには電荷が潜在化しており、渦動すると反作用で電気波が生じます。
電気波は磁気波を誘発し電磁波(光)が発生します。

旧約聖書(創世記)には、『神は「光あれ」と言われた。すると光があった。』と書かれています。

無の状態から宇宙に発生した最初のエネルギーは虚数エネルギーの渦動による反作用によって発生した電磁波(光)ですから、基本的にすべてのエネルギーと光は関係があり、実次元(3次元)と虚次元(霊界)の双方にも関係があると考えられます。

そして、神は光あれと言われた後に光があったということですから、宇宙が創造されるより先に神の意志があったと考えるべきでしょう。
神の意志が宇宙創成に先立って存在したと思います。

次にブラックホールとビックバン理論の矛盾点を考えてみます。

地球には重力が働いていていますが、その重力を断ちきって地球から脱出できる速度は、初速度がVkm/Sで質量msの持つ運動エネルギーは、1/2mv二乗です。
重力の引くエネルギーは、地球の質量Mkg、地球の半径をrkmとすると

重力定数とブラックホール.bmp

で表わされます。
物体の運動エネルギーが、この重力エネルギーより強ければ宇宙に飛び出せます。
少なくとも物体の運動エネルギーが重力と同等である必要があります。
式を変形して速度V(脱出速度)を光速C(30万km/S)におきかえます。
更に速度の計算式を置き換えて半径を求める式に変形すると以下のようになります

重力とブラックホール.bmp



この式の半径rg以下に球が押し縮められると、光も脱出できないといわれるブロックホールになると言われています。 次元と宇宙ここまでわかった(こう書房) 物理小事典参照

この半径のことをシュバルツシルト半径といわれています。
ここまでの結論は、質量が一か所に集中してシュバルツシルト半径以下になるとブラックホールになるということです。

次にビックバンについて簡単に整理してみます。

ビッグバン宇宙論とは、宇宙が超高温・超密度の状態からビッグバンと呼ばれる大爆発によって膨張を始め、温度が下がる過程で素粒子の誕生、元素の合成、星の誕生が起こるとして、宇宙の進化を説明しようとする理論です。
膨張宇宙論とも言われています。

ハップルの法則と背景放射の存在とを有力な証拠として、宇宙の進化を素粒子の大統一理論と結び付けて解明しようとし、その後、ビッグバン宇宙論が主流となりました。

ハップルの法則とは、遠方の銀河はすべて、わが銀河から遠ざかっており、その後退速度は銀河系からの距離に比例するというものです。

1929年ハップルが遠方の銀河のスペクトル線の赤方偏移を系統的に調べることによって見出しました。

ハップルの法則は宇宙が膨張をしていることを示し、この膨張過程を逆にたどれば、宇宙はほぼ一点に集中していることになります。
ハップルの法則は、ビッグバンモデルといわれる膨張宇宙論の基礎を与えています。

背景放射とは、宇宙に一様に存在する温度、約3kの放射。
宇宙から等方的に入射するマイクロ波を捉え、その後のスペクトル分析から2.7kの放射に対応することがわかりました。
背景放射の存在は、1940年代に、ガモフがビッグバン理論から予言していましたが、それを裏付けることになり、ビッグバン宇宙論の有力な証拠となりました。

しかし、ビッグバン宇宙論では説明できない多くの謎が残されています。

やはり一番の問題はビッグバンが起こる前のエネルギーはどうして発生したのか?ということです。

宇宙のいろんな現象を説明する時に、エネルギーがどうして発生したのかという合理的な仮説を伴わない理論は、どこかで矛盾を引き起こす可能性があると思います。
もし、我々の宇宙がビッグバンによって発生したとするならば、それは宇宙創世の最大のエネルギー源でなければならないし、宇宙で起こるあらゆる諸現象のもとをたどっていけば、ビッグバンのエネルギーにたどりつかなければならないはずであります。

また、赤方偏移について考えてみますと、遠い星から来る光ほど波長が長くなります。
ドップラー効果によって波長が長くなると赤い方へとずれていきます。これを赤方偏移といい、遠い星ほど地球から遠ざかっていきますので赤く見えます。
ドップラー効果とは、例えば、救急車が近づいてくると音が高く聞こえますが、遠ざかっていくと音が低く聞こえるのと同じ原理です。

ところが、赤方偏移をおこすのは、ドップラー効果だけではないようです。
光がとおってくる空間に宇宙塵(分子等)があると、赤い方にずれます。また、巨大な質量を持った星の横を通過するときに重力によって波長が伸びる可能性もあるようです。
星雲空間に微塵が存在すれば、遠い星雲から来る光は、多くの微塵のある所を通ってくるので、より多くの赤方偏移をおこすことになります。したがって宇宙が膨張していなくても赤方偏移はおきます。
現に、1970年以降、赤方偏移と距離のあいだに関係がなさそうな天体がたくさん発見されていると指摘されています。
また、光りの中には宇宙空間を伝播する間に、スペクトルが赤い方にずれるものがあると、1987年にロチェスター大学のエミール・ウルフによって提案され、後に実験的に証明されたようです。

また、ビッグバン宇宙論では、物質がどうして銀河団や超銀河団などにまとまったかの説明ができないそうです。
現在の観測事実に矛盾することなく物質をまとまらせるためには、宇宙の物質の90%以上が、未知の物質でなければなりません。
いわゆる暗黒物質です。
銀河団や超銀河団を重力で説明するためには、暗黒物質が大量に存在しなければなりませんが、その存在はいまだに発見されていないようです。
かりに暗黒物質が検出できたとしても、それだけでは、1980年代にみつかった超銀河団を説明することができないようです。
さしわたし25億光年ほどの超銀河団を重力だけでつくろうとすれば、おおよそ一千億年ほどの時間がかかるそうです。
これは、ビッグバンによって発生したといわれる宇宙の年齢より永いので、どこかが矛盾しています。


上記でシュバルツシルト半径以下になるとブラックホールになると説明しました。

そもそも現在の宇宙を創るほどのエネルギーが一点に集中していたなら、シュバルツシルト半径などとっくに超えているはずです。
それがブラックホールにならないで爆発したというのですから、現代科学は矛盾点をはらんでいます。



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posted by ガンちゃん at 02:13 | Comment(0) | 物理・科学・宇宙論 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

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