安徽省の伝説的な農民が明かす「時間の本質」の謎
(UFO ALIEN GOKE 張祥前 ZHANGXIA...)
空間位置の導関数、これによって人類の宇宙に対する認識をより深いレベルへと引き上げることができる。
物理概念の中には「基本」のものがあれば、それらの基本概念から「導出」されるものもある。例えば、時間と変位は基本であり、速度は時間と変位から導出される。
さらに、変位や時間よりも基本的な物理概念が存在する。宇宙は「物体」と「空間」で構成されているため、物体と空間こそが最も基本的な物理概念であり、宇宙という巨大な建物を構成する基本のレンガである。これらは(他の言葉で)定義することはできず、他のすべての物理概念は物体と空間によって定義される。
以下は、これらの物理概念を高級・基本のものから低級のものへと並べた図式である。
* 物体、空間 → 時間、変位、場 →
* 速度、光速 → 質量、電荷 → 運動量 → 力 →
* エネルギー、仕事 → 温度、光、音、色 など
以上の時間に関する物理学的定義や様々な認識がもし正確であるならば、それは我々の時間に対する認識が完了したことを意味するのではなく、時間の真の姿を知るための第一歩に過ぎない。
これまで大多数の人々は、時間は客観的に存在するものであり、宇宙の構成要素の一つであると考えてきた。しかし、以上の分析から見れば、そのような見方は根本的に誤りである。
歴史を振り返ってみよう。 ニュートン力学では、時間は我々観測者とは無関係に自ら流れるものだと考えられていた。相対性理論では、時間は我々観測者の運動に関係すると考えられている。ここで我々はさらに踏み込んで指摘する。時間は単に我々観測者の運動に関係するだけでなく、本質的には、我々観測者の周囲の空間が光速で拡散運動することによって生じているのである。
自然界のあらゆる物体(我々観測者自身の身体を含む)は、一見静止しているように見えるが、実際にはどれも真の意味で静止してはいない。その周囲の空間はすべて光速で発散運動をしている。これこそが時間を発生させる根本的な原因であり、物理学においては「時空の背景運動」と呼ぶことができる。
時間の本質の謎を解き明かす(翻訳)
変位の関数。私たちはすべてを空間の変位として表すことができる。
場、質量、電荷、光速、力、運動量、エネルギーといった物理概念には、速度と類似した点がある。それは、すべて「物体が空間内を運動する変位」あるいは「物体の周囲の空間が運動する変位」であり、時間に対する運動の程度を示しているということだ。
人類は、物体が静止している時でも周囲の空間が光速で拡散運動していることに気づいていない。そのため、場、質量、電荷、相対論的静止エネルギーといった物理概念が、物体が明らかに静止している状態でも存在し続けている。その結果、人々はすべての物理概念を「運動」と結びつけて考える勇気を持てずにいるのだ。
一旦、物体が静止している時でも周囲の空間が運動していることを認識すれば、人類は(空間と物体そのものを除いた)すべての物理概念を、物体と空間の運動によって形成されるものとして大胆に結びつけることができるようになる。
時間の存在については、二つの側面がある。
一つは客観的な側面だ。時間は、私たち観測者の周囲の空間が光速で拡散運動することによって生じる「感覚」だからである。私たちの身体は客観的に存在し、空間も客観的に存在する。
もう一つは、虚構的な側面だ。私たち観測者が存在しなくなれば、時間も存在しなくなり、前後の区別も消滅する。ゆえに、時間は物理学において非常に便利な「パラメータ」であり、人々が使いたい時にいつでも使え、不要になれば切り捨てられるものなのである。
非常に便利ではあるが、時間の本質を探求しようとすると極めて困難になる。これが、人類が数千年にわたって時間の本質を解明できなかった理由である。
数学においてある量の変化や運動を記述する際、私たちはよく別の変化する量を基準(参照)にする。例えば、三次元座標上のベクトルの3つの成分が変化している時、その3つの成分すべてが随伴して変化するような「基準となる量」を探す。これがパラメータ(媒介変数)である。
数学を用いて運動を扱う理論物理学において、空間変位のスカラ量を時間で微分したり、空間変位のベクトルを空間の位置で微分したりすることができる。
時間の物理的定義が発見されることで、人類は物理学における「空間変位の時間による微分」を、「空間変位に対する……」へと変換することが可能になるのだ。
安徽省の伝説的な農民が解き明かす「時間の本質」の謎
(UFO ALIEN GOKE 張祥前 ZHANGXIA...)
もし甲(A)と乙(B)が宇宙空間で誕生し、抱き合っていたとする。その後、二人が離れたとき、地球という参照点がない状況で、私たちはどう判断すればよいだろうか?この時、二人(甲と乙)のうち、どちらが加速運動を開始して相手から離れたのかを特定する必要がある。
これは、運動に関する根本的な問題に関わっている。物体の運動状態の変化(すなわち加速度)には原因がある。物体は、静止状態(速度ゼロ)からある速度へと加速することを含め、理由もなく運動速度を変えることはない(これはニュートンの第一法則、すなわち慣性の法則である)。つまり、もともと抱き合っていた甲と乙の二人は、理由もなく離れることはないのである。
ある時刻に、甲が加速運動を開始して乙から離れ、ぐるりと一周して戻ってきて再会したと想定すると、甲の方が若いことになる。
もし宇宙空間で、甲と乙が抱き合っている状態から、お互いを蹴り飛ばして双方が同じ加速度で離れていき、宇宙空間を一周して再会したとしたら、どちらがより若いだろうか?この場合、甲と乙は同じだけ若いはずである。これは地球上で、甲と乙が互いに離れ、一方が東へ、もう一方が西へ移動し、一周して再会するのと同じことだ。
20. なぜ時間は、ほぼすべての物理概念に浸透できるのか
私たちは物理学において、常に時間を一つのパラメータ(変数)として扱っており、それで問題が起きたことはない。これは、たまたま上手くいっているだけなのか、それとも背後に巧妙な一致があるのだろうか?
宇宙と運動の基本原理はこうだ。「宇宙は物体とその周囲の空間で構成されており、それらと並存する第三のものは存在しない。すべての物理現象は、観測者である私たちが、物体の運動とその周囲の空間の運動を記述したものに過ぎない。」
物体と空間を除けば、残りのすべての物理概念――例えば、時間、場、質量、電荷、光速、力、運動量、エネルギー……などはすべて、物体が空間の中を運動する、あるいは物体周囲の空間そのものが私たち観測者に対して運動・変化する度合い、言い換えれば運動によって現れる性質である。これらはすべて運動によって形成されるものであり、したがって**空間の変位(移動)**に関係している。
数学的な観点から見れば、時間、場、質量、電荷、光速、力、運動量、エネルギー……などはすべて、空間の……(※文末欠落)
補足と解説
この文章では、以下の2つの大きなテーマが語られています。
* 双子のパラドックスの解釈: 相対性理論における時間の遅れは「どちらが加速したか(慣性系を離れたか)」に依存するという点を、宇宙空間での二人の離別を例に説明しています。
* 時間の空間的解釈: 時間を独立した存在としてではなく、「物体や空間の移動(運動)」から派生する二次的な概念として定義しようとしています。著者の張祥前氏は、すべての物理量は空間の性質に還元できるという独特の理論を展開しているようです。