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ペンローズのねじれた四次元〈増補新版〉

満足度★★★
付箋数:23

  「相対論と量子論の申し子が “スピノール” 
  とよばれる奇妙な数学的(かつ物理的)物体
  である。おおまかには、スピンの1/2の
  スピノールが2つ合わさるとスピン1の光子に
  なるため、スピノールは、光の “平方根” 
  だということができる。これは、大きさが
  ゼロ(!)のベクトルの平方根である。
  このスピノールをたくさん集めてネットワーク
  にした “ペンローズのスピン網” が、現実の
  時空構造と酷似していることがわかり、
   “時空はスピンから生まれたのではないか” 
  という推測が生まれた。この推測を推し進めて
  数学的に厳密なものにしたのが、いわゆる
   “ツイスター” というしろもの。
  ツイスターは光の平方根であるだけでなく、
  それを渦巻きのようにねじってあるために、
  英語でねじった(twist)もの(-or)と
  命名された。」

量子的なスピンを組み合わせ論的に
つなぎ合わせると、時空が生まれるという
考えを「スピンネットワーク」と言います。

これを提唱したのが、現代物理学の奇才とも
呼ばれるロジャー・ペンローズさんです。

スピンネットワークのアイディアは、
後に量子重力理論の1候補である
ループ量子重力理論に取り込まれました。

本書は、ロジャー・ペンローズさんの宇宙論を
わかりやすく解説した本です。

ペンローズさんの業績で最も重要とされるのは、
一般相対性理論の「特異点定理」を証明した
ことです。

特異点定理とは、ブラック・ホールには、
必ず「特異点」が存在するということを
証明した定理です。

ペンローズさんは、この業績によって、
スティーヴン・ホーキングさんと共に、
1988年のウォルフ賞を受賞しました。

また、ペンローズさんは、建築不可能な構造物
を描いた画家、マウリッツ・エッシャーさん
にも影響を与えたことで知られています。

有名な「上昇と下降」のリトグラフの
アイディアは、まだ幼かったペンローズさんが、
遺伝学者の父親とともに、エッシャーさんに
教えたのです。

ペンローズさんのアイディアは、不可能図形の
「ペンローズの三角形」として有名です。

さて、サイエンスライターの竹内薫さんが、
そんなペンローズさんの様々な業績を紹介
したのが、『ペンローズのねじれた四次元』です。

1999年に出版されたこの本は、竹内さんの
ブルーバックスでのデビュー作でした。

約20年も前の本なので、絶版していましたが、
今回、共形循環宇宙論(CCC)の要点を
第6章として加え、増補新版として刊行した
のが本書です。

このCCCについては、ペンローズさん自身が
宇宙の始まりと終わりはなぜ同じなのか
として執筆していて、こちらの翻訳も
竹内さんが担当しています。

  「ビッグバンから始まり、現在から未来に
  いたる指数関数的な宇宙の膨張を経て、
  無数のブラックホールが生成・消滅した
  宇宙の終焉は、新たなビッグバンへと
  つながって、ひたすら循環していく。」

第6章の追加がなくてもペンローズさんの業績は
かなり興味深いので、本書への復刻のニーズが
あっても不思議ではありません。

今ではサイエンスライターの大御所となった
竹内さんの初々しさも垣間見える本です。

  第1章 あるけど見えないローレンツ収縮
  第2章 ブラックホールと特異点
  第3章 シュレーディンガーの猫
  第4章 ツイスターの世界
  第5章 ゆがんだ四次元
  第6章 ペンローズの「とんでもない」宇宙観

この本から何を活かすか?

ペンローズが考案した、二種類の菱形を
非周期的に敷き詰めた「ペンローズタイル」
という図形。

この図形は自然界の結晶としては存在しないと
考えられていましたが、1984年に準結晶として
発見されました。

準結晶とは、完全に規則正しい結晶と
無秩序なガラスの中間の物質です。

決まった方向に周期的に構造が繰り返す
のではないにもかかわらず、対称性を持った
不思議な図形です。

Miss a meal if you have to, but don't miss a book.
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