量子重力 pdf

量子重力

Add: reqysita12 - Date: 2020-11-20 20:59:37 - Views: 7534 - Clicks: 4755

ANSWER_5: 人間は、時間的視点のなかで生きざるをえません。なぜなら、人間という存在そのものが、時間的視点によってつくられたものだからです。わたしたちのマインドは時間のなかで生じる“現象”であり、時間の間隔というものがなければ、思考も存在しません。 一方で、わたしたちの視点がいかに人為的で先入観にとらわれたものであるか、知っておく必要があります。現実は、わたしたちが直感によって得たその近似値よりもはるかに複雑だからです。だから、いまいちばん大切なFUTURES LITERACYは、幅広い文化を構成するあらゆる要素を集約し、整然とさせる能力だと思います。単一の視点で先走らないことが大切なのです。 QUESTION_6: 時間を生み出すものが人間の意識であるとすれば、「意識とは何か」という人類の難問について、次の10年で答えは得られるでしょうか。それには、どんな科学的、あるいは哲学的アプローチが有望でしょうか? ANSWER_6: 間違いなく神経科学的アプローチでしょうね。この点について、量子論はあまり関係ないと思います。わたしたちは、“意識”とは何かを身振り手振りで表現しようとし、「直感的に明らかだ」と言ったりしますが、いまだにはっきりと定義できていません。意識の問題は、わたしたちが間違った方法で定式化しようとしていることに気が付くことで理解できるでしょう。 QUESTION_7: 生物学者のヤーコプ・フォン・ユクスキュルが提唱した「環世界」のように、人間だけでなくあらゆる動植物や地球(ガイア)もそれぞれ独自の時間や空間のなかに生きているとしたら、人間中心主義といわれる現代に、人間の視点や人間中心の世界を超えて未来を構想することはどうやって可能になるでしょうか? 現在、加速器実験で観測されるような物理現象は、標準模型により非常によく記述されています。この模型では、物質を構成する基本的粒子としてクォークとレプトンを考え、それらの間に働く3つの基本的な相互作用(電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用)を量子論的に取り扱うことができます。 もう一つの基本的な相互作用として重力がよく知られています。重力は古典論的には時空の曲率として表わされ、いわゆるアインシュタインの一般相対論によって記述されます。ところが、重力を他の3つの力と同様に量子論的に取り扱うには、大きな困難があることが知られていました。これは一般相対論と量子論という理論物理学の2つの大きな柱が、互いに無矛盾に融合できていないを意味しています。重力の量子化は、素粒子理論の最重要課題の一つと言うことができます。. (注2) 量子もつれ(量子エンタングルメント). 量子情報科学 自分の得意分野が活かせる! 大規模化 高速・長距離化 物性,エレクトロニクス,光学,量子力学,情報理論,数学などあらゆる 分野で活躍できる可能性がある 量子情報を応用できる関連分野:基礎物理(重力波検出など),生体計測・・・. ヒモ粒子も、空間原子も、一次元の基本要素を有するが、ヒモ粒子は、固定されたような時空間内で作用し、素粒子や力を発生させている。 空間原子は、時空間そのものも、それが作る。 言うなれば時間と空間を同一の時空としたアインシュタインの思想をさらに進化させ、時空と物質も同じ原理から生まれるものと考える。 そういう訳で、超ひも理論が「時空上の場を扱う量子論」であるのに対し、ループ量子重力理論は「時空の場を扱う量子論」とも言われる。. 1986年。 アブヘイ・アシュテカは、一般相対性理論の再定式化の計画をたて、必要な数学の解明のために、若い研究者達を招集した。 アシュテカ達が書き換えたアインシュタイン方程式は、時空の量子論を展開し、その性質を探るのに適していて、後の、ループ量子重力理論に大きな影響を与えたとされる。 アシュテカのもとに集った研究者達は、しばらくすると、それぞれ、自分達のプロジェクトのために去っていったが、トーマス・ティーマンはそうしたひとりだった。 彼は、ループ量子重力理論に、大きな発展をもたらした。. アシュテカとの共同研究の後に、ティーマンは、「接続の空間上の変換」というテーマに取り組み、その研究過程で発見した、いくつかの恒等式(こうとうしき)(等号(=) を含む数式)は、重要な役割を担う事になった。 ティーマンは、それらの式により、ロヴェリとスモーリンの空間領域の成長を記述する法則の数式を、より明確にしたのだという。 アシュテカ、ロヴェリ、スモーリン、ティーマン。 この四人こそ、ループ量子重力という理論の初期段階において、特に重要な役割を担った研究者達と言われる。.

ループ量子重力とは 現在、量子重力理論は未完成 その有力な候補として、超弦理論とループ量子重力理論が挙げられる 超弦理論 重力も含めた自然界の4つの力の統一を目指す 理論の整合性から10次元の時空を要請 量子重力 pdf ループ量子重力理論. 量子重力の目的はPlanckスケールを越えた世界を記述することである。 そこでは重力の量子的ゆらぎが大きく、距離の概念が失われたいわゆる 量子重力 pdf 背景時空独立な世界が実現していると考えられる。そのようなスケール. 竹内薫『超ひも理論とはなにか―究極の理論が描く物質・重力・宇宙』講談社ブルーバックス、年。 isbn。 竹内薫:「ループ量子重力入門―重力と量子論を統合する究極理論」、工学社、isbn(年7月)。. . 最近、オランダのエリック・フェアリンデさんが提案したエントロピック重力理論が世間で注目を集めている。これはオランダの観測グループが銀河による弱い重力レンズの効果を使って彼の理論の検証を行い、データと整合したという論文を出したからだ。 フェアリンデさんは、長距離では.

com has been visited by 1M+ users in the past month. 量子重力に対する一つの自然なアプローチが超弦理論です。この方法では、点と考えていた素粒子を一次元的な拡がりを持った弦として取り扱います。弦は点と異なり、様々な振動モードを持ちますので、一つの弦が様々な粒子を表すことができます。驚くべきことにそのようにして現れる粒子の中には、重力を媒介するグラビトンも自然に現れることが知られています。しかも、拡がりを持った弦を基本要素として扱うお陰で、点粒子を扱う通常の枠組みにおいて重力を量子化する際に現れる困難を回避することができます。. ら量子重力の問題を考えるアプローチも盛んに研究されている.超紐理論といった究極の理論の探 求やそれに基づく宇宙初期のシナリオ構築など,現代物理学の最先端に「重力」が関わる課題や謎. ループというのは、物理の記述において、有効な近似手法であった。 ループで定義する事により、扱う範囲が広がる曲線に限定され、計算がやりやすくなる。 だから、カルロ・ロヴェリとリー・スモーリンが、1990年に、重力を、ループを用いて説明する、「ループ量子重力」のモデルを発表した時、ループという概念自体は、目新しくもなんともなかった。 ロヴェリとスモーリンのモデルの基礎として、「一般共変性(General covariance)」というものがあった。 これは、「空間内に絶対的な場所は存在せず、物体同士の関係だけが 問題となる」という、一般相対性理論においても重要な概念である。 ループの位置の変化は、重力以外の力を記述する際に力の状態を変えるが、重力を記述する時には何の影響ももたらさない。 重力の記述の際に重要になるのは、ループ間の関係のみ。 ロヴェリとスモーリンのモデルは、一次元のループが空間を編んでいくというようなイメージのものであったという。 ロヴェリとスモーリンは、自分達が書いた基礎方程式の解をいくつも見つけさえした。 一般相対性理論の解は、特殊な状況下のものしかほとんど知られて. . 【図1】ホログラフィー原理の模式図: 一般相対性理論では、ある時空に含まれる情報は、その内部ではなく表面に蓄えられるとする原理。この原理を用いると、重力の量子化という難問を、空間の表面に住んでいる、重力を含まない別の理論としてより簡単に定式化することができる。 (credit: 大栗博司)私たちの世界には、現在、「電磁気力」「強い力」「弱い力」そして「重力」の4つの力が存在しています。しかし、これらの力は宇宙がはじまった当初は一つの力としてすべて統一されていたと考えられており、力の統一について物理学の実験や理論の側面からさまざまな研究がなされてきました。重力を含む4つの力を統一して説明する理論の理解は、宇宙のはじまりを探求する Kavli IPMU の重要な課題でもあります。現在のところ、ミクロの世界を記述する量子力学を基礎とした理論を用いて、「電磁気力」「強い力」「弱い力」の3つの力を説明できることが分かっています。 一方、天体の動きや宇宙の進化などマクロな世界での現象はアインシュタインの唱えた一般相対性理論で上手く説明できます。この時、重力は3次元の空間と1次元の時間とをまとめた4次元の時空の性質に帰すことで説明されます。しかしながら、ミクロな世界の現象は量子力学で説明されており、重力も含めて一つの理論で統一的に説明するためには重力もまた量子化される必要があるとされてきました。 【図2】量子もつれと一般相対性理論の間の対応関係: 赤い点は一般相対性理論の時空における局所データを表す。本研究では青い半球で表される量子もつれによってこれを計算する方程式を導いた。 pdf (credit: Jennifer Lin et al. 量子論と相対性理論は、同時期、どちらも二十世紀の初期に誕生した。 両方とも、19世紀までに物理学研究の発展によって明らかになった、様々な問題を解決するために、ある意味で、誕生することが必要だった、新しい理論であった。 そしてどちらも、それまでの通説を破壊した。 量子論は、かつては、この世界の最も基本的な最小構成要素と考えられていた、原子のさらに内部構造を明らかにし、我々のスケールでは体感できないために、想定することすら難しかった、物質の機構に関する、いくつもの奇妙な事実を明らかにした。 「量子論」波動で揺らぐ現実 相対性理論とひとまとめにされる、特殊相対性理論と一般相対性理論は、電磁気学に関する諸現象を説明する、マクスウェル方程式より導き出される、「光速度が常に普遍」という、当たり前におかしいとされたパラドックスを解決する試みに端を発する。 「電磁気学」最初の場の理論。電気と磁気の関係 それは、時間と空間に関して、やはりそれまでの常識を覆すような内容の理論であった。 「特殊相対性理論と一般相対性理論」違いあう感覚で成り立つ宇宙 ディラックは、特殊相対性理論と相対性理論は考慮に入れていなかった、量子論における基礎的なシュレーディンガー方程式を、上手く組み合わせて、ディラック方程式を考案。 量子重力 pdf ディラック方程式は、反粒子の存在を予言し、実際にそのような粒子が見つかった事で、一気にその価値を高めた。 「反物質」CP対称性の破れ。ビッグバンの瞬間からこれまでに何があったのか?問題は一般相対性理論と量子論が、互いに噛み合わない理論だという事である。 一般相対性理論と量子論のどちらか一方でも成り立たないのは、まずい。 なぜならそれらは現代物理学のかなり根から備え付けられた二大柱だからである。 だが、ふたつの理論が両立出来ないのなら、それは少なくとも一方が間違っている事を意味している。 量子重力 pdf そこで当然、一般相対性理論と量子論を融合させた理論はないかと、多くの人が考えてきた。 そのような理論は、『量子重力理論』と呼ばれ、(全てといって言いだろうが)それらのほとんど全てが、複雑な数式から想定された理論としてだけ存在していて、実際的な証拠はまったく見つかってない。 量子重力 pdf 量子重力理論の最もよく知られ、研究されている理論は、超弦理論(超ひも理論)であろう。 「超ひも理論。超弦理論」11次元を必要. See full list on kek.

See full list on gamethankyou. 16 Bodendorfer, Norbert, Thomas Thiemann, and Andreas Thurn. 量子ゆらぎに起因する発散積分が回避できない論拠をくりこみ可能な有効 場理論(量子電磁理論(qed)を含む標準モデル)と対比し確認する。 2-3節では、この量子ゆらぎに起因する発散を回避するループ量子重力理. 雑誌名:Physical Review Letters, 114,(年6月2日発行) 論文タイトル:Locality of gravitational systems from entanglement of conformal field theories 著者:Jennifer Lin,1 Matilde Marcolli,2 Hirosi Ooguri,3 4 Bogdan Stoica3 著者所属: 1 Enrico Fermi Institute and Department of Physics, University of Chicago 2 Department of Mathematics, California Institute of Technology 3 Walter Burke Institute for Theoretical Physics, California Institute of Technology 4 Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), the University of Tokyo DOI: 10. Register and Subscribe now to work with legal documents pdf online. · 今後、量子情報技術の新アルゴリズム等の発展に寄与することが期待される。 【研究背景と内容】 〈背景・その1:量子論と量子もつれ〉 量子論では、以前から、多くの謎が知られており、その一つに量子もつれ注1)というものがあります。. See full 量子重力 pdf list on wired.

重力の量子論と観測問題 奥 田 栄* 最初に断って置かねばならないことは,ま だ重力の 量子論なるものが完成していないということである。 まだ完成していないものについて,い かにして観測問 題が今まで考えられてきたのだろうか。その答えは,た ぶん,我. 一方、重力を他の3つ相互作用と同様に、通常の場の理論の手続きに従って量子化するというアプローチも追究されています。ここでは、一般相対論に現れる計量場(時空の曲がり具合いを表す場)を、電磁気力におけるベクトル・ポテンシャルのように取り扱います。ところが他の3つの相互作用の場合と異なり、アインシュタイン重力の場合、摂動計算の過程で生ずる発散を系統的に処理することができません。これが重力の量子化が難しいと言われる所以です。これに対して、通常のゲージ理論に対する格子ゲージ理論のように、摂動論に基づかない定式化を考えることにより、重力を正しく量子化できる可能性があります。実際KEKではこれまでに「ランダム単体分割法」を用いてこの問題が調べられ、多くの成果が上げられています。 又、宇宙初期のように重力場が強い状況では、重力場の量子論的揺らぎも大きくなる為、距離の概念が失われてスケール不変な時空が実現される、という考えもあります。そのような時空を記述する理論として、スケール不変な作用を基礎とする「コンフォーマル量子重力」と呼ばれる理論が提案されています。このアプローチでは、計量場の成分の内、スケールを表すモード(「共形モード」と呼ばれています)を分離して、共形場理論として非摂動的に量子化します。その他のモードは摂動的に扱いますが、上のように共形モードだけは非摂動的に扱うことにより、発散のない量子重力理論の構築を目指しています。実際この理論は、上に述べた「ランダム単体分割法」に基づく数値計算の結果を良く再現しており、整合性を持った量子重力理論として期待されています。 このような「コンフォーマル量子重力」を用いて、初期宇宙を記述する研究も進められています。スケール不変な量子的時空からインフレーション期を経て、現在観測されているような古典的なフリードマン時空に至るまでのシナリオが作られ、宇宙背景放射(CMB)の観測結果を説明できることが示されました。. 量子重力の現状 または私は如何にして心配するのを止めて 弦理論を愛するようになったか 立川裕二 年12月9日. A String Theory Primer 量子重力 pdf (LaTeX source) / ; Scattering of Maximally-Charged Dilatonic Black Holes 阪大,年11月 絶対わかる超対称性 輪島先生の物理研究会ページ 私のはパクリばかりなのでフルバージョンは山口大学内限定です。. jp Tel:/ 5977 大栗博司(おおぐり・ひろし) 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構 主任研究員 E-mail: h.

の重力理論を考える物理的な意味は無い. しかしながら,現在良く使われている量子重力は重力場の量子化という意味 を含み,そちらの方がより本質的であると考えている物理屋が多いように見受. 量子重力の困難 紫外破綻=繰り込み不可能性 重力場(=時間空間の幾何学)の「量子的揺らぎ」は,短距離のスケール(a) がゼロに近づくにつれて際限なく強くなる。このことは、逆に長距離のスケール. 量子重力理論とは、 物理学の二本柱である一般相対性理論と量子力学を統合しようという試みであり、未だ定式化には 至っていない。統合するとは具体的には量子効果の働くミクロな領域において、重力という概念を どのように扱うかということであり. 幸か不幸か、通常の加速器実験で観測されるような物理現象においては、素粒子間に働く重力は極めて小さく、無視しても全く問題ありません。しかし仮想的には、いわゆるプランクスケール(1019GeV)くらいまで素粒子を加速して衝突させれば、重力を無視できなくなると考えられます。またブラックホールの蒸発や宇宙初期を理解するには、量子重力が不可欠になります。 このように重力の量子化の困難は、非常に高いエネルギースケール、あるいは非常に微視的なスケールの物理を記述する基礎理論を、我々がまだ知らないことを意味しています。又、標準模型には実験的に決めなければならないパラメータが17個も含まれており、これらの値が背後に潜む、より微視的な理論によって決まっていると考えるのは、これまでの科学の歴史を振り返ってみても、自然なことと思われます。実は、重力を無視した標準模型には階層性問題など不自然なことが多々あり、それらに対する答えも、プランク長以下を支配する基礎理論により明らかになる可能性があります。. この理論において最も奇妙な事のひとつは、実のところ、空間原子が存在しない場合の状態である。 それは言うなれば無の状態なのだが、これは真なる無の状態。 ループ量子重力理論はある意味で、エウクレイデス、ギリシア派の現代的宇宙理論と言えるかもしれない。 なぜ数学を学ぶのか?「エウクレイデスと原論の謎」 ひも理論は、量子を基礎として、時空間の理論と矛盾しないよう、時空間にそれを配置して、宇宙モデルを構築していくような理論とも言えよう。 ある意味、ひも理論は原子論以降の、比較的新しい思想の流れを組む正統派理論である。 一方でループ量子重力理論は、宇宙を古くさい幾何学的発想から理解する試みであり、 物質の性質よりも空間の構造が重要だと考える。. QUESTION_3: 一般相対性理論と量子力学を統一しようとする量子重力理論のうち、あなたが唱えるループ量子重力理論は、よく知られる超ひも理論と違い、時間や空間の存在の絶対性自体を問うものです。そもそも人類とは、時空の制約から逃れたい、自由になりたいと究極的には希求するものでしょうか?

221601 221601(Physical Review Lettersのページ) 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構 広報担当 坪井 / 小森 E-mail: press_at_ipmu. 量子アインシュタイン重力は 量子非可換ゲージ理論よりやさしい 中西 襄*1 概要 最近,「なぜ,量子重力は(qcd に比べて)難しいのか?」という深谷英則氏の論文が素. 非常に重要です。さらに本研究では3次元量子重力理論に双対な場の理論を ホログラフィック. )そうした、一般相対性理論と量子力学を統一する理論を構築する上でホログラフィー原理 が重要であることが分かっています。ホログラフィー原理ではミクロな世界での重力を、重力を含まない量子力学の問題として説明することができます (図1) 。それにより、重力現象、さらにはその基礎となる時空自身さえも、重力を含まない理論から量子効果 (注1) によって生まれるとされます。しかし、量子効果から時空が生じる仕組みはよく理解されていませんでした。 Kavli IPMU の大栗博司主任研究員、カリフォルニア工科大学数学者のマチルダ・マルコリ教授と大学院生らの物理学. 一般相対性理論は、地面を時空、板を回転角として、ウィルソンループをつまり時空の歪みとして、扱える。 アシュテカは、一般相対性理論において、特殊な接続を用い、地面を時空でなく、空間のみとしてよいようにした。 ロヴェリとスモーリンは、ループ量子重力に、このウィルソンループを用いた。 ふたりは、アシュテカの接続を用いれば、従来、考えられていたよりもずっと簡単に、時空を量子化出来る事に気づいたのだった。 ある物質粒子のみならず、時間と空間の相互作用の量子化であった。 これには、粒子の位置や速度のみならず、物質が存在する幾何学的空間、つまり面積や曲率にも、量子の不確定性原理が適用される事も意味している。.

QUESTION_5: 未来を学び、構想し、選び取り、ツールを手にし、動きだす一連の行動を“FUTURES LITERACY”とするときに、ぼくたちはそれをどうすれば手にすることができるでしょう。著書『時間は存在しない』に書かれたように、「過去」や「未来」といったものが、もともと世界に内在するわけではなく、自分という存在自体がつくり出すものでしかないとすれば、わたしたちはどうやって独りよがりではない「未来」を考えることができるでしょうか? ①この書籍に対する訳者の見方 「ループ量子重力」は、一般相対性理論の理念に立脚しつつ、量子重力理論の構築を明確な目的に据えている理論的な試みのうちで、いくらか有望視されているもののひとつである。. 90年代は、アシュテカの一般相対性理論の再定式化から導かれた、ループ重力による時空の量子化に、他の異なる形式、異なる規則がありうる可能性があった。 そのような理論が、他の規則にも普通に繋がっている可能性は、その理論の脆さを意味する。 はっきり言ってしまえば説得力がなかった。 しかし年頃。 ティーマンのもとにいたハンノ・サルーマンが、ループ重力での量子化の規則は、 唯一のものであることを、数学的に証明できることに気がついた。 そして実際に年に、その証明はなされた。. ANSWER_7: わたしたちが人間中心の視座からすでに抜. ANSWER_3: ループ量子重力理論が示す結論は、時間や空間の性質に対してかなり過激です。量子論を深く考察すると従来の時間や空間の捉え方に従うことはできず、思考を完全に変える必要があります。例えば、ループ量子重力理論の基礎方程式には、時間がまったく存在しません。 超ひも理論は、ここ数十年かなり注目されていましたが、期待されていた超対称性の発見に至っていないことで、多くの疑問を残しました。個人的見解ですが、物理学における「万物の理論」を導くのに充分なほど、わたしたちはこの世界を理解できてはいません。このワード(万物の理論)はまだ謎に満ちており、それはそれで好ましいことでしょう。 一方で、量子力学と一般相対性理論は、ミクロな時間や空間の“離散的”なふるまい方を説明するのに充分なほど信頼に足るもので、その点はすでに明白です。 仰るとおり、わたしは時間や空間の制約から自由になろうとするのが人間の本質だと考えます。少なくとも、思考のなかにおいては、ですが。そして従来のような空間や時間についての仮定を抜きに、「実在性(=客観的な物事の在り方)」を理解するべきでしょう。もちろん、日常生活においては、従来のような空間と時間に対する理解の仕方でいても問題はありません。しかし、これらはあくまでも近似値にすぎないことを認識しておくべきです。 QUESTION_4: ヴァーチャルリアリティ(VR)や拡張現実(AR)、多様な複合現実(MR)が生まれるなかで、この「現実」ですらリアルリアリティ(Real Reality)という複数存在する“現実のひとつ”になりつつあります。リアリティが複数ある時代を、人類はどう生きるべきでしょうか? ANSWER_4: わたしたち全員が、すでに複数存在するリアリティのなかで生きています。なぜなら、わたしたちの世界の見方はそれぞれ異なっているからです。これまでも人間は、たとえ考え方や世界観が違っても一緒に生活を続けてきました。実際、一人ひとり違うことこそが、ともに生きる. Download file PDF Read file. 量子コンピュータの基礎と物理との接点 東京大学大学院工学系研究科附属光量子科学研究センター 藤井啓祐 量子重力 pdf 年6月8日 1 はじめに このテキストでは,量子力学の復習から進めて,量子情報及び量子計算の基礎事項について丁寧に説明してい. 1 PDF editor, e-sign platform, data collection, form builder solution in a single app.

1. 量子重力とは まず、「量子重力」というキーワードについて簡単に説明しておかなければな らない。現代物理学を支える二つの基本的な理論、一般相対性と量子力学とが 相性が悪いことはよく知られている。一般相対性は、アインシュタインの重力.

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