感じられない次元の例え(ひも理論)
超ひも理論の話で出てくるこの世が10~11次元時空であるという話のよさげな例えを思いついたので、備忘録的に書いておこうと思う。ただ、超ひも理論の具体的な内容については全然わかってないので、厳密性を欠いた話になりそうではある。(特に超対称性の内容がさっぱり、誰か教えてくれ)
前提
超ひも理論というかひも理論の主張は素粒子が、0次元の点ではなく1次元的なひもで、その長さや振動の仕方で素粒子の性質が決まるというもの。
この時、1本のひもで全ての素粒子の性質を表すには10次元時空が必要だとのこと。ただ、人間が知覚できるのは4次元時空だからこのギャップはどういうことかというと、残りの6次元はコンパクト化されてるというらしい。
ざっくり言うと、影響が小さすぎて人間の知覚できる大きさの世界では意味をなさないけど、素粒子レベルにまで行くと影響が出てくるよという意味。この、次元の影響についての例えが今回の本題。
本題
まず、”紙の上は何次元だと思う?”と聞くと大体の人は2次元だと答えると思う。実際、紙に絵や文字を描くときなどに紙の厚みを利用することはかなり難しいだろうから、普通の用途では紙はほぼ2次元といえる。
ここで、”なぜ紙はざらざらしているのか?”と聞くと、表面がデコボコしているからと答えるだろう。これは、紙に厚みがあり、3次元であることを知覚できているともいえる。
人間は一般的には、視覚よりも触覚の方が小さいものに対して敏感(※)だから、より小さい世界では本当はそこにある次元の影響が出る例だと言えないだろうか。
※目には見えないけどざらざらしてるとか、見えないけど何か肌に刺さってて痛いとかいう経験をした人は多いはず
まとめ
今回の例で得た教訓は、自分の認知できる範囲を超えたもの(5次元時空とか)は基本的に想像できないから、認知できる範囲で似た関係を持つものを例として取り上げるのがよいということ。
この例で言えば、本当は10次元時空なのが4次元時空に見えていることの例えとして、3次元空間が2次元空間に見えてる場合は使ったということになる。
余談
書き始める前はいいネタが見つかったぞと思いながら書き始めるけど、いざ書き始めるとなんか意外と分かり辛くね?と不安になる現象に誰か名前を付けてほしい。というか名前がついていそう。
あと、書いてて思ったのは10次元時空における1次元のひもってめっちゃ回転対称性ありそうなんだけど、次元が増えると表せる素粒子の数が増えるのはどういう理屈なんだろうか。ひもがとれる形状が増えるのか、ひもの形状と回転の組み合わせが増えるのか、振動モードの関係で何か利点があるのか…さっぱりわからん。普通に難しすぎんか?
