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エレガントな宇宙: 超ひも理論がすべてを解明する 単行本 – 2001/12/1

4.3 5つ星のうち4.3 82個の評価

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この世界の物理法則はどのように決まったのか?宇宙はなぜ存在するのか?究極の問いに対する究極の答えを求めて、物理学者の探究はついに超ひも理論へとたどり着いた!

11次元のひもが宇宙をつくる!

この本は、物理学が味わった挫折からはじまる。

物理学の歴史のなかでも華々しい成果として語られることが多い、相対性理論と量子力学。現代物理学の柱とも言えるこの二つの理論が、実は両立しないということをご存じだろうか。この両方が完全に正しいということはあり得ないのである。これは、物理学が宇宙の本当の姿を映し出す根本の理論を手にしていないという証拠だった。

数多くの天才たちがこの対立を解消しようと試みたが、挫折した。そのため、物理学は半世紀もの間、この難問を抱えたまま前進しなければならなかったのである。

しかし、今や私たちには、超ひも理論がある。本書の主題である超ひも理論は、この物理学最大の難問を解決する。そればかりではない。宇宙の本当の姿を映し出し、万物を説明し尽くす根本の理論、究極の理論であると考えられている。

宇宙の本当の姿とは?第一線の研究者である筆者が、巧みな表現で描く超ひも理論の最新成果から、驚くべき宇宙の姿が明らかになる!

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商品の説明

内容(「MARC」データベースより)

世界は11次元のひもで出来ている! この驚くべき前提から美しい理論が立ち上がり、いまや宇宙の全てを説明し尽くそうとしている。第一線の物理学者が描く超ひも理論の最新成果から、驚くべき宇宙の姿が明らかになる。

登録情報

  • 出版社 ‏ : ‎ 草思社 (2001/12/1)
  • 発売日 ‏ : ‎ 2001/12/1
  • 言語 ‏ : ‎ 日本語
  • 単行本 ‏ : ‎ 574ページ
  • ISBN-10 ‏ : ‎ 4794211090
  • ISBN-13 ‏ : ‎ 978-4794211095
  • カスタマーレビュー:
    4.3 5つ星のうち4.3 82個の評価

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ブライアン・グリ−ン
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上位レビュー、対象国: 日本

2023年4月30日に日本でレビュー済み
\documentclass{jsarticle}
\usepackage[dvipdfmx, final]{graphicx}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
\begin{document}
\title{M theory equal with AdS5 manifold.}
\author{}
\date{}
\maketitle

ブライアン・グリーン教授の宇宙からの演繹された説明で、
場の理論となるオイラーのβ関数を背景にして、
ゼータ関数が単体となり、それを元に構築された素粒子が
Jones多項式として、各方程式の原本になり、
それと同型の特殊相対性理論の多様体積分が、
一般相対性理論の多様体積分として、ガンマ関数の大域的積分多様体
として、オイラーの判別式のノルムのD-braneの種数として、
M理論としてのカラビ・ヤウ多様体が、AdS5多様体と同型と言えるのを、
始めは、特殊相対性理論と一般相対性理論の説明をされて、
それから、量子力学の不確定性原理を述べて、
そのデータが、オイラーのβ関数を場の理論とすると、
全部の重力場と量子力学レベルの素粒子方程式が、
同型となる、Jones多項式へと連想される説明で、
相棒のリサ・ランドール博士と本当に友人なのですね、
との感想で、このthe elegant Universeの本を読んでの
感想です。
表紙が、種数が3の多様体を描いていて、サーストン・ペレルマン多様体
の1部分空間を示していて、この種数3が$E^{0}\times S^{2} $と
長生きする宇宙と、エロさまで表している、ブライアン・グリーン教授の大人の
表現に、いいなと思いました。

11次元多様体は、10次元で重力場を表して、11次元目でディラトンが
出てきて、それが、AdS5多様体では、4次元目で重力場と反重力場を
表していて、5次元目に電磁場を表していて、
この11次元と5次元が、種数で同型と言えて、両方が、M理論を
別の側面から見ているとリサ・ランドール博士とブライアン・グリーン教授
は、過去も未来も現在も述べている。

種数1の代数幾何の量子化にm,nを加群した代数幾何の量子化の加群同士で積としての、
環を求めると、ベータ関数での種数3の多様体となる。これは、サーストン・ペレルマン多様体の一部である
幾何構造であり、the elegant universeの本の表紙を表している。綺麗な宇宙である。
代数的計算手法のために$ \oplus L $を使っている。
そのために、冪乗計算と商代数の計算が、乗算で楽に見えるようになっている。
微分幾何の量子化は、代数幾何の量子化の計算になっている。
加減乗除が初等幾何であり、大域的微分と積分が、現代数学の代数計算の
簡易での楽になる計算になっている。
初等代数の計算は、
$$ \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} $$
$$m \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} +
n\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} =
(m+n) \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} $$
$$ m\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} -
n\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} =
(m-n) \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} $$
$$ \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{{\oplus L}^m} \times
\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{{\oplus L}^n} =
\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L^{m+n}} $$
$$ {{\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L^m}} \over
{\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L^n}}} =
\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L^{m\over n}} $$
大域的計算での微分と積分は、
$$ \left(\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L}\right)^{df}
= {\left(\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L}\right)^{
\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L}}}^{'} $$
$$ = \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L^{'}} $$
$$ \int \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} dx_m $$
$$ \bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} = n $$
大域的積分の代数幾何の量子化での計算は、ガンマ関数になっている。
$$ {n^{L+1} \over {n+1}} = \int e^x x^{1 - t} dx $$
代数幾何の量子化の因数分解は、加減乗除の式のm,nの
組み合わせ多様体でのガンマ関数同士の計算になる。

$$ \left(\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L}+m\right)
\left(\bigoplus({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L}+n\right) $$
$$ = {n^{L+1} \over {n+1}} = t \int (1 - x)^n x^{m - 1} dx $$

This equation esterminate with Beta function in Gamma function riginged from telphone
to world line surface. And this ringed have with Algebra manifold of differential geometry in
quantum level.

$$ = \int x^{m-1}(1 - x)^{n-1} dx $$

$$ \nabla ({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L}, \bigoplus ({i \hbar^{\nabla}})^{
\oplus L}, \square ({i \hbar^{\nabla}})^{\oplus L} $$
$$ \boxtimes (i \hbar^{\nabla})|_{dx_m}^L, \boxplus (i \hbar^{\nabla}|_
{dx_m}^L) $$

$$ x^{{1 \over 2} + iy} = e^{x \log x} $$
それゆえに、この定数はゼータ関数と微分幾何の量子化を因数にもつ
素因子分解の式にもなっている。
Therefore, this product also constructed with differential geometry
of quantum level equation and zeta function.
$$ = C $$
そして、この関数はオイラーの定数から広中平祐定理による4重帰納法の
オイラーの公式からの多様体積分へとのサーストン空間のスペクトラム関数
ともなっている。

大域的多重積分と大域的無限微分多様体を定義すると、
Global assemble manifold defined with infinity of differential
fields to determine of definition create from Euler product and
Gamma function for Beta function being potten from integral manifold
system. Therefore, this defined from global assemble manifold from
being Gamma of global equation in topological expalanations.

$$ \int f(x)dx = \int \Gamma(\gamma)^{'}dx_m $$
$$ = 2 (\cos (i x \log x) - i \sin(i x \log x)) $$
$$ \left({{\int f(x) dx} \over \log x}\right) = \lim_{\theta \to \infty}
\left({{\int f(x) dx} \over \theta}\right) = 0,1 $$
$$ e^{i \theta} = \cos \theta + i \sin \theta $$
$$ \left({\int f(x) dx}\right)^{'} = 2 (i \sin(i x \log x) - \cos (i x \log
x)) $$
$$ = 2(- \cos(i x \log x) + i \sin(i x \log x)) $$
$$ (\cos (i x \log x) - i \sin(i x \log x))^{'} $$
$$ = {d \over {d {e^{i\theta}}}}\left((\cos, - \sin )\cdot
(\sin, \cos)\right) $$
$$ \int \Gamma(\gamma)^{''}dx_m = \left({\int \Gamma(\gamma)^{'}}dx_m
\right)^{\nabla L} = \left({{\int \Gamma dx_m} \cdot {{d \over d\gamma}
\Gamma}}\right)^{\nabla L} \le
\left({\int \Gamma dx_m + {d \over d\gamma}\Gamma}\right)^{\nabla L} \le
\left({e^{f} - e^{-f}} \le {e^{-f} + e^{f}}\right)^{'} $$
$$ = 0,1 $$

Then, the defined of global integral and differential manifold
from being assembled world lines and partial equation of deprivate
formula in Homology manifold and gamma function of global topology
system, this system defined with Shwaltsshild cicle of norm from
black hole of entropy exsented with result of monotonicity for
constant of equations.
以上 より、大域的微分多様体を大域的 2重微分多様体として、
処理すると、ホモロジー多様体では、種数が1であり、特異点では、種数が0
と計算されることになる。ガンマ関数の大域的微分多様体では、
シュバルツシルト半径として計算されうるが、これを大域的2重微分で
処理すると、ブラックホールの特異点としての解が無になる。

Abel拡大 $ K/k $に対して、
$$ f = {\pi}_{p}{f_p} $$
類体論
Artin記号を用いて、
$$ \left({{\alpha, K/k} \over {p}}\right)
= \left({{K/k} \over {b}}\right) (\in G) $$
$ {\alpha/ \alpha_0} \equiv 1 \pmod {f_p} $,
$ \alpha_0 \equiv 1 \pmod {f f_p^{-1}} \to
\alpha \in k $
$ (\alpha_0) = {p}^{\alpha}b, \text{
$p$ と$b$は互いに素} $
$b \to \text{相対判別式$\delta K/k$で互いに素}$
この値は、補助数${\alpha_0}$の値の取り方によらずに、
一意的に定まる。
$$ \left({{\alpha, K/k} \over {p_{\infty}^{(j)}}}\right) =
\text{1または0} $$

これらをまとめた式が、Hilbertの剰余記号の判別式
$$ \mathcal{\pi}_{p}\left({{\alpha,b} \over
{p}}\right) = 1 $$
であり、
 この式たちから、代数幾何の種数のノルム記号である、
$$ ||ds^2|| = \lim_{x \to \infty} [\delta(x) \int \int \int \pi \left( \sum_{k=0}^{\infty}
{{}^n\sqrt{p},x \over n} \right)
^{1 \over 2}d \tau]^{\mu\nu} $$
が求まり、
$$ p^{\alpha} n = {}^n \sqrt{p} $$
$$ n^{{}^n\sqrt{p}} = \bigoplus{(i \hbar^{{{\nabla)}}^{\oplus
L}}} $$
$$ = n^{p^{{1 \over n}}} = n^{{-n}^{p}} $$
$$ = \int \Gamma(\gamma)^{'}dx_m = e^{-x \log x} $$
となり、
kの素イデアルの密度Mに対して、
$$ \lim_{s \to {1 + 0}} \sum_{{p \in M}} {
1 \over (N(p))^{s}}/ \log {1 \over
{s - 1} } $$
$$ = \text{Mの密度(density)} $$

$$ \alpha(f{d \over dt},g{d \over dt}) = \int_s \begin{vmatrix}
f^{'} & f^{''} \\
g^{'} & g^{''} \end{vmatrix}dt,
\mathcal{B}(f{d \over dt},g{d \over dt},h{d \over dt}) =
\int_s \begin{vmatrix} f & f^{'} & f^{''} \\
g & g^{'} & g^{''} \\
h & h^{'} & h^{''} \end{vmatrix}dt $$
これらは、Gul'faid-Fuksコホモロジーの概念を局所化することにより、
形式的ベクトル和のつくるコホモロジーとして、導かれている。

代数幾何の量子化では、種数1であり、閉3次元多様体では、種数2であり、
ガンマ関数の和と積の商代数では、ベータ関数として、種数0であり、
ランクから、代数幾何の量子化の加群同士では、代数幾何の量子化が、ワームホールを
種数1持っていて、この加群で、係数tのベータ関数となり、種数3のワームホール2種の
ベータ関数となっている。これを整理すると、閉3次元多様体にワームホール1種が加わっている
ベータ関数が$E^{0} \times S^{2} $と、種数1のベータ関数に2種のワームホールがあり、
合計種数が3種の代数幾何になっている。

これが、the elegant universeの表紙に載っている図になっている。

種数0の補空間が種数1であり、種数1の補空間が種数2であり、
種数2の補空間が種数3である。

時間の一方向性が、電磁場理論の電弱相互理論であり、時間が電磁場である。
11次元多様体の10次元が重力で、11次元目が電磁場、ディラトンが時間である。
これは、種数が3であり、5次元多様体の種数が3と同型である。
3次元多様体が種数が2である。
これにワームホール1種であり、種数が3になる。
表裏が表裏一体になっている。

代数幾何の量子化の加群同士でも、ベータ関数となり、種数が3になる。
ウィッテンが11次元超重力理論を提出していることを、
$$ e^{-x \log x} \le y \le e^{x \log x}, y \neq 0 $$
と、フェルマーの定理の解を範囲に値をとる。

すべては、Jones多項式が統一場理論となる。

$$ ||ds^2|| = \lim_{x \to \infty} [\delta(x) \int \int \int \pi \left( \sum_{k=0}^{\infty}
{{}^n\sqrt{p},x \over n} \right)
^{1 \over 2}d \tau]^{\mu\nu} $$
$$ \pi \left( \sum_{k=0}^{\infty}
{{}^n\sqrt{p},x \over n} \right)
^{1 \over 2}d \tau]^{\mu\nu} = e^{-f}dV $$

が求まり、
$$ p^{\alpha} n = {}^n \sqrt{p} $$
$$ n^{{}^n\sqrt{p}} = \bigoplus{(i \hbar^{{{\nabla)}}^{\oplus
L}}} $$
$$ = n^{p^{{1 \over n}}} = n^{{-n}^{p}} $$
$$ = \int \Gamma(\gamma)^{'}dx_m = e^{-x \log x} $$
となり、
kの素イデアルの密度Mに対して、
$$ \lim_{s \to {1 + 0}} \sum_{{p \in M}} {
1 \over (N(p))^{s}}/ \log {1 \over
{s - 1} } $$
$$ = \text{Mの密度(density)} $$

$$ \alpha(f{d \over dt},g{d \over dt}) = \int_s \begin{vmatrix}
f^{'} & f^{''} \\
g^{'} & g^{''} \end{vmatrix}dt,
\mathcal{B}(f{d \over dt},g{d \over dt},h{d \over dt}) =
\int_s \begin{vmatrix} f & f^{'} & f^{''} \\
g & g^{'} & g^{''} \\
h & h^{'} & h^{''} \end{vmatrix}dt $$
これらは、Gul'faid-Fuksコホモロジーの概念を局所化することにより、
形式的ベクトル和のつくるコホモロジーとして、導かれている。

$$ p = e^{x \log x},e^{-x \log x} $$
$$ p = \bigoplus{(i \hbar^{\nabla})}^{\oplus L} $$
pの取り得る範囲で、Hilbert多様体は、
$$ ||ds^2|| = 0,1 $$
の種数の値を取る。
この補空間が種数3である。

\end{document}
1人のお客様がこれが役に立ったと考えています
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2023年6月5日に日本でレビュー済み
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良い買い物ができました。
2018年8月13日に日本でレビュー済み
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超ひも理論は、内容は難しかったが、比較的簡単に読めました。
著者そして訳者の文章が、良かったのだろうと思います。
4人のお客様がこれが役に立ったと考えています
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2018年10月13日に日本でレビュー済み
Amazonで購入
なかなか一般用物理学書でもここまでわかりやすい文章に出会えるのは難しい。これは最高
6人のお客様がこれが役に立ったと考えています
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2021年6月2日に日本でレビュー済み
ずいぶん前に買って積読状態になっていた本でしたが、巣ごもりの日々で片づけをしていたら発見し、時間つぶしに読んでみました。
物理の専門家でもない私にはかなり難解で、ウィキを参照しながら読み進めましたが、はっきり言って内容の理解度は10~20%くらいだと思います。
ただ研究者の情熱や考え方に触れて、人間の知性と想像力の奥深さを感じることはできました。それこそが深遠な宇宙そのものと思います。
初版から20年を経て、現在の物理学の発展状況がどうなっているか、私には知る由もありませんが、遅々とした歩みであっても、アプローチの蓄積とICT技術の発展により新しい一歩が続いていくと思います。そしていつかは、人類が宇宙の全体像を本当に掴めるときがくるかもしれません。そんなロマンを感じる本です。そして同時に倦まず弛まず継続して研究を重ねる物理学者たちに敬意を払いたいと思いました。
2人のお客様がこれが役に立ったと考えています
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2014年4月5日に日本でレビュー済み
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物理の最先端理論の理解には物理的意味を明らかにする必要がある。その物理的意味は最先端理論を俯瞰できる視点から生まれる。最初に、超ひも理論の11次元の理解には<釈尊の教法の真義>が示した聖者の視点が必要である。
***
<釈尊の教法の真義>とは、「自分に正直な凡夫が聖者になり、聖者は釈尊と同等のブッダ(阿羅漢)になる」ことである。釈尊は自分に正直な凡夫を見つけ出し、彼らを聖者に導いたのである。その聖者とは凡夫の心にブッダの心が共存する者である。凡夫の心の無知(すなわち、欲界の「痴」)がブッダの心(すなわち、欲界の「智」)に置き換われば、第一段階の聖者「預流(シュダオン)」に進化する。この「預流」にならなければ<釈尊の教法の真義>は絶対に理解出来ないのである。釈尊が説法を最初は躊躇した理由がここにある。逆に、真の聖者が減少した釈尊滅後の仏教で<釈尊の教法の真義>が徐々に失われたのも、そのためである。

凡夫を聖者にするのは、『心の量子トンネル現象』である。ブッダの心が凡夫の心に染み込む量子トンネル現象は、欲界の「痴」=「身見+疑惑+戒取」=「三結(三煩悩)」を取り除く過程で始まる。一度、『心の量子トンネル現象』が開始すれば、その影響が継続し、やがて欲界の「貪」と「瞋」が減少して第二段階の聖者「一来(シダゴン)」となる。さらに、欲界の「貪・瞋・痴」=「身見+疑惑+戒取+欲貪+瞋恚」=「五下分結」が消滅すれば第三段階の聖者「不還(アナゴン)」になる。「不還」になれば、欲界との縁が切れるので、人間界(欲界)への輪廻転生はない。欲界との縁が切れた「不還」は、間もなく、第四段階の聖者「阿羅漢」(=第一段階のブッダ)になる。色界と無色界の「貪・瞋・痴」=「色貪+無色貪+掉挙+我慢+無明」=「五上分結」が消滅して第四段階の聖者(=第一段階のブッダ)「阿羅漢」になるという話は大乗仏典の創作で、釈尊の言葉ではないのである。
***

それでは、聖者の視点で超ひも理論の11次元を説明する。11次元の正体とは、時間軸が過去から未来に向かう4次元時空と、時間軸が未来から過去に向かう4次元反時空と、時間軸がない現在の瞬間という無時間3次元空間との、総体である。我々が理解できるのは、時間軸が過去から未来に向かう4次元時空の現在近傍だけである。時間軸が未来から過去に向かう4次元反時空も、時間軸の無い現在の瞬間という無時間3次元空間も体験することはできない。4次元反時空に触れているのは部派小乗仏教の説一切有部だけであるし、無時間3次元空間を体験する修行は釈尊の四念処法である。

上記した<釈尊の教法の真義>によれば、不還の聖者になれば欲界から自由になるとされる。欲界とは人間世界のことであり、時間軸が過去から未来に向かう4次元時空のことである。従って、不還になれば、現在近傍という束縛を離れて遙か未来の4次元時空を体験することができる。それが天眼通である。阿羅漢の聖者になれば、時間軸が未来から過去に向かう4次元反時空を体験することができる。それが、宿命通である。我々凡夫が三結を断じて預流になれば、釈尊が指導された八正道を実践することが出来る。時空を体験するのは四念処法と七覚支法であるが、四念処法で最も重視されるのは無時間3次元空間の体験である。
***

さて、特殊相対性理論は、物体の「エネルギーと質量」が等価であることを示した。また、一般相対性理論は、加速によって「時間と空間」が歪み、「加速度と重力」は等価であることを示した。時間と空間が歪むとは、非線形の時間と空間になることを意味する。すなわち、加速度が発現する。

量子力学では、「位置と運動量」あるいは「時間とエネルギー」の不確定性関係があるために、一対の両物理量を厳密に求めることは出来ない。そこから量子トンネル効果の存在が示された。

相対性理論と量子力学が相互に関わるのは、上記したように、4次元時空と4次元反時空と無時間3次元空間という11次元時空の存在においてである。そこでは、歪められた空間の量子トンネル効果により空間ワープが実現し、歪められた時間の量子トンネル効果により時間ワープ(タイムトラベル)が実現するのである。

なお、現在近傍の4次元時空TSで4次元反時空T*S*を眺めると、反時空のt*は時間と解釈されず、空間的な量と思い込んで解釈してしまう。4次元時空TSにおける位置と運動量の不確かさについては、δx×δp≧h、時間とエネルギーの不確かさについては、δt×δE≧hとなる。同様に4次元反時空T*S*でも、δx*×δp*≧h*とδt*×δE*≧h*が成立する。正しくは、δ(x,p,t,E)×δ(x*,p*,t*,E*)≧hh*となる。
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2022年8月13日に日本でレビュー済み
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わかりやすい文章(翻訳)です。が、肝心な部分はやはり難しい。読み込むほどに、「世間」から乖離していくことに要注意ですね。
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2022年9月23日に日本でレビュー済み
私はこの領域の専門家ではありませんが、
書店でパラパラとめくって面白そうだったので買って読みました。
初めて理論物理学に接したので、読み終わるまでに結構時間がかかりましたが、
かなり興味を抱かせて頂きました。しばらく世の中が「ひも」に見えたくらいです。

ダークマター、ダークエネルギーなど、我々人類が未だ観測する術すら知らない世界で、
理論先行にせよ、このような理論を考えつくだけでもすごいと思います。

最終的にどのような実験結果がいつでるのかは、全く想像もつきませんが、
実験物理学者の方々には、この理論の検証をいつかはして頂きたいと思います。
是非はともかく検証できるようになったらすごいでしょうね。

私としては、このような理論を考えてしまう人達が世の中に存在すること、
理論を考える時には、「視点の飛躍」と「論理の武装」が必要であることを、
存分にわからせてくれただけで大満足です。

2008/3/9読了
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